万有引力定律公式
万有引力定律公式总结.
22Mvm4,2G,m,mr,mr,ma1(万有引力提供向心力: ,22rrT
GMm2GM,gR2.忽略地球自转的影响: (,黄金代换式) ,mg2R
一、测量中心天体的质量和密度
测质量:
2gRGMm,M1(已知表面重力加速度g,和地球半径R。(,则)一般用于地球 ,mg2GR
223Mm4,4,rG,mrM,2(已知环绕天体周期T和轨道半径r。( ,则) 222GTrT
22MmvvrG,mM,3(已知环绕天体的线速度v和轨道半径r。(,则) 2rGr
23r,Mm2M,4(已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r(,则) G,m,r2Gr
23TvMvmr2,MGm,,5(已知环绕天体的线速度v和周期T(,,联立得) v,2r2,GrT测密度:(以2为例说明)
已知环绕天体的质量m、周期T、轨道半径r。中心天体的半径R,求中心天体的密度ρ
解:由万有引力充当向心力
223Mm4,4,rG,mrM, 则——? 222GTrT
43又MVR——? ,,,,,,3
33,r,联立两式得: ,23GTR
3,当R=r时,有 ,,2GT
43注:R中心天体半径,r轨道半径,球体体积公式VR ,,3二、星球表面重力加速度、轨道重力加速度问题
GMmg,1(在星球表面: (g为表面重力加速度,R为星球半径) 2R
GM,,mg,2(离地面高h: (g为h高处的重力加速度) 2(R,h)
2gRg联立得与 的关系: g'g',2(R,h)
三、卫星绕行的向心加速度、速度、角速度、周期与半径的关系
MMm1(,则(卫星离地心越远,向心加速度越小) G,maa,G22rr
2MmvGMv,G,m2(,则(卫星离地心越远,它运行的速度越小) 2rrr
GMMm2,,3(,则(卫星离的心越远,它运行的角速度越小) G,m,r32rr
223Mm4,4,rG,mr4(,则(卫星离的心越远,它运行的周期越大) T,22rTGM
四、三个宇宙速度