F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致
F=GMm/r2 萬有引力只適用與2個質(zhì)點間的相互作用,尤其是天體之間的運動!在天體的運動中,萬有引力提供向心力,也就是說GMm/r2=mv2/r .這里的r2指的是2個星體之間距離的平方,V2也是指星體繞中心天體做向心運動的速度的平方!對與2個物體之間的距離大的不能忽略時,萬有引力是不適用與計算它們之間的引力的!如果能也只是近似值!
萬有引力的推導(dǎo):若將行星的軌道近似的看成圓形,從開普勒第二定律可得行星運動的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期) 如果行星的質(zhì)量是m,離太陽的距離是r,周期是T,那么由運動方程式可得,行星受到的力的作用大小為
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外,由開普勒第三定律可得
r^3/T^2=常數(shù)k'
那么沿太陽方向的力為
mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的關(guān)系可知,太陽也受到以上相同大小的力。從太陽的角度看,
(太陽的質(zhì)量M)(k'')(4π^2)/r^2
是太陽受到沿行星方向的力。因為是相同大小的力,由這兩個式子比較可知,k'包含了太陽的質(zhì)量M,k''包含了行星的質(zhì)量m。由此可知,這兩個力與兩個天體質(zhì)量的乘積成正比,它稱為萬有引力。
如果引入一個新的常數(shù)(稱萬有引力常數(shù)),再考慮太陽和行星的質(zhì)量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示為
萬有引力=GmM/r^2