万有引力常数(引力常数是什么)

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万有引力常数是什么

万有引力常数是G=6.67×10-11 N·m2/kg2。

两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=G×m1×m2/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。

万有引力是任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力,自然界中最普遍的力,简称引力。在粒子物理学中则称引力和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。

引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/10,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/10。

因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用。一般物体之间的引力也是很小的。

万有引力常数是怎么推断的(是怎么算出来的)

两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=G×m1×m2/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:ω=2π/T(周期)如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为mrω^2=mr(4π^2)/T^2另外,由开普勒第三定律可得r^3/T^2=常数k'那么沿太阳方向的力为mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看,(太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k'包含了太阳的质量M,k''包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为万有引力=G×m1×m2/r^2

在卡文迪许的实验中利用了一个扭秤,典型的设计可由一根石英纤维悬挂一根载有质量为m及m的两个小球的杆而组成,如图3.6a所示。每个小球距石英纤维的距离r相等。当一个小的可测量的扭矩加在这个系统上时,在石英丝上可以引起扭转,记下这个扭转值可以标定扭秤。我们可以利用这个扭矩,它是由具有恒定的、作用力已知的弹簧在m的位置上施加一个水平的力而组成。如果质量为m'的两个物体分别位于与质量为m的两个小球的水平距离很小的位置上,我们可以观测到石英丝的旋转,如右下图所示。我们可以决定m'与M距离r,然后求施加在杆的端卡文迪许实验

点的水平方向上的力,由此确立加在石英丝的力矩,从而求得万有引力的大小.从质量m的测量所得的偏离,再根据上面所说到的,由石英丝旋转大小而取得的扭秤的标定,我们可以决定F之值。由于我们可以测量F,r以及m,m',现在在方程F=(G*m*m')/(r^2)中除了G以外,所有量都是已知的,于是可从方程直接求出G,其值为G=6.7×10^(-11)(N*m^2)/(kg^2)。(A^B表示A的B次方)一旦G的值已知,利用开普勒第三定律,可以求出太阳的质量。。利用已知的月球轨道及相似的方法,可以导得地球的近似的质量。该实验被评为“物理最美实验”之一。

万有引力常数是多少

1.只适用于计算质点间的相互作用力,即当两个物体间的距离远大于物体的大小时才近似适用;

2.当两个物体距离不太远的时候,不能看成质点时,可以采用先分割,再求矢量和的方法计算;

3.一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力<或两个均匀球体间的引力>,可用公式计算,这时r是指球心间距离。

万有引力常数是多少写出具体数

引力常量,是物理学术语,目前公认的结果是卡文迪许测定的G值为6.754×10-11N·m²/kg²。

目前最新的推荐的标准为G=6.67408×10-11N·m²/kg²,通常取G=6.67×10-11N·m²/kg²,如果使用厘米克秒制则G=6.67×10-8 dyn·cm²/g²。

万有引力常量G的准确值计算公式为:

其中,M是母星质量,V为行星或卫星的线速度,r为行星或卫星的轨道半径。

应该强调的是,在牛顿得出行星对太阳的引力关系时,已经渗入了假定因素。

卡文迪许(Henry Cavendish)在对一些物体间的引力进行测量并算出引力常量G后,又测量了多种物体间的引力,所得结果与利用引力常量G按万有引力定律计算所得的结果相同。

所以,引力常量的普适性成为万有引力定律正确的见证。

这是一个卡文迪许扭秤的模型。这个扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。

若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。

反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。先在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。

根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。

当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。

卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。

这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。

卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出引力常量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。

参考资料来源:百度百科-引力常量

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