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万有引力定律不适用的情况

万有引力定律不适用的情况

2023-11-28 18:13:04 315浏览

万有引力是指存在于一切物体间的相互吸引力,那么,有些同学就会提出疑惑,是否存在万有引力定律不适用的情况?答案是存在。什么情况下万有引力不适用呢?

万有引力定律不适用的情况

1、高速运动的物体:需要用相对论,因为物体的质量是随着物体运动速度的增大而增大的。万有引力忽略了这一点。分析高速运动物体的时候,再用万有引力就会出现较大误差。

2、微观物理学不能用万有引力:应该用量子力学。量子力学和宏观物理学有很多的差别,万有引力是解释宏观物理学里面的经典力学的,不能用来解释量子力学。

万有引力定律的内容:

宇宙间的一切物体都是相互吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。

万有引力定律的四大性质:

①普遍性:任何客观存在的有质量的物体之间都存在万有引力。

②相互性:两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力,满足牛顿第三定律。

③宏观性:一般万有引力很小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,其存在才有意义。

④特殊性:两物体间的万有引力只取决于它们本身的质量及两者间的距离,而与它们所处环境以及周围是否有其他物体无关。

地球表面的重力与万有引力:

地面上的物体所受地球的吸引力产生两个效果,其中一个分力提供了物体绕地轴做圆周运动的向心力,另一个分力等于重力。

(1)在两极,向心力等于零,重力等于万有引力;

(2)除两极外,物体的重力都比万有引力小;

(3)在赤道处,物体的万有引力分解为两个分力F向和mg刚好在一条直线上,则有F=F向+mg,所以mg=F-F向=-mRω。

非质点类的万有引力计算:

公式适用于质点、均匀介质球体或球壳之间万有引力的计算。当两物体为匀质球体或球壳时,可以认为匀质球体或球壳的质量集中于球心,r为两球心的距离,引力的方向沿两球心的连线。

1、若质点在匀质球壳的空腔内任意位置处,质点受到球壳的万有引力的合力为零,即∑F=0。

2、在匀质球体内部距离球心r处的质点(m)受到的万有引力等于球体内半径为r的同心球体(M′)对它的引力。

3、填补法求解万有引力。运用“填补法”解题的关键是紧扣万有引力定律的适用条件,先填补后运算,运用“填补法”解题主要体现了等效思想。

4、微元累积法。把施力物体分成无穷多个质点,先分析一个质点对物体的作用力,然后再矢量累积求。