萬有引力做功公式證明中的疑問,請問萬有引力做功公式怎麼證明

時間 2021-08-30 10:37:12

1樓:戀雲

將此物體移遠一小段距離,由距r到r1,

引力由f1=gmm/rr,減小到f2=gmm/r1r1平均引力取f=√(f1*f2)=gmm/rr1 ,f在(f1,f2)之間

這樣取的主要原因是為了下面的累加計算消去方便,在其它一些近似計算中,也可能去每一小段的前端點,或者後端點或者中間值,

例如利用水平切割法計算梯形面積時,每一個小梯形形可以看成長方形,它的長可以去小梯形的中間值

2樓:匿名使用者

是為了方便計算。

真正的平均值和此式是有出入的,但因為移動很小的距離,所以誤差可忽略不計。

真正的平均值為(gmm/r 1^2-gmm /r^2)÷2+gmm /r ^2.

與gmm /r1r 是不掛等號的,不信你化化看。

3樓:匿名使用者

如果要深究,則要用到微積分。

這裡的平均引力的概念,不是算術平均,也不是幾何平均值,而是做功的平均力,即f=w/s意義上的平均,因而其求法是:

由半徑r到r1,引力(變力,所以要用微積分)做功大小為 定積分w=∫gmm/r2 dr,積分上下限為r1和r, 可得w=gmm(1/r-1/r1)

因而平均力f=w/s=gmm(1/r-1/r1) / (r1-r)=gmm/(r*r1)

實際上有此公式直接可以求遠端的功: w=fs=gmm/(r*r1)*(r1-r),當r1->+∞時,可得w=gmm/r

所以這個功是個精確解,不需要象題那樣離散求解。 並可利用此式,求得物體在地表具有動能等於此動能時的速度,即1/2mv^2=gmm/r,而地表加速度g=gm/r^2,代入得v=√(2gr)=11.2km/s,此即地球的第二宇宙速度。

請問萬有引力做功公式怎麼證明?

4樓:豆幻己浩渺

取無窮遠處勢能為0

取星體質量m,距離星體r遠處有一質量m物體,將此物體移遠一小段距離,到r1遠處,由於移動極小,可取平均引力f=gmm/rr1

則平均做功w1=f(r1-r)=gmm/r-gmm/r1

類似的,再移遠一小段距離,至r2處,

w2=gmm/r1-gmm/r2

w3=gmm/r2-gmm/r3

…… wn=gmm/r(n-1)-gmm/rn

rn趨於無窮大

累加後w總=-gmm/r=0-ep

所以匯出ep=-gmm/r

積分方法:

先把問題具體化一下:質點質量為m,求和質點距離為r0處的引力勢能.

設無窮遠處引力勢能為0.設一質量為m的物體從無窮遠處移向m,在距離為r處的萬有引力

f=gmm/r^2

在這個力的作用下向m移動一小段距離dr,這個過程中可以認為f不變,做功

dw=fdr=gmmdr/r^2

將上面的式子對r從正無窮到r0積分,可以得到

w=gmm/r0

這就是萬有引力對物體從無窮遠到r0做的功,也就是物體在該過程中減小的勢能,所以物體在r0處的勢能(無窮遠處為零)

ep=0-w=-gmm/r0

關於萬有引力做功公式的推導,為什麼向量的dr可以直接變成dr,感覺萬有引力與位移變化的夾角不是0度

5樓:匿名使用者

親愛的lz...

這個r代表的是質點m到質點m的距離,也就是說實際上是一個標量,你的草圖dr你根本就沒畫對喲.

這個dr和角度毫無關係...

因為例題裡是接近點到圓弧的距離,我不妨吧這個曲線畫得誇張一點給你看dr應該是哪...

大學物理學萬有引力做功公式推導

大學物理中重力 彈力 萬有引力做功時帶入公式的時候是不是都要加上負號?我看書上討論一般情況的時候都

6樓:數理與生活

還是要根據力與位移的方向上關係,來確定是不是要加負號。

兩者方向相同時,不要加負號。

幫忙啊萬有引力公式

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