牛頓發現萬有引力的步驟
嫦娥三號升空, 《萬在引力》的火爆, 多次提到了第一宇宙速度。第一宇宙速度是根據有姦情有引力計算出來的。但牛頓真的是被一個蘋果砸了下,就發現了萬有引力嗎?
操作方法
(01)牛頓被蘋果砸中。被蘋果砸中之後,仔細觀察,蘋果是做自由落體運動。那麼蘋果落地的時間是t^2 = 2gh. 也就是說高度一定, 落到地面的時間是一定。
(02)牛頓拿起蘋果,向前拋。如果水平拋的話蘋果落地的時間與初始速度無關。時間還是t.
(03)牛頓發現,他的力氣要再大一點, 蘋果水平速度更快,這樣就不得不考慮地球的半徑問題了. 時間t就會長一點. 見圖.
(04)牛頓思考的結果是, 力氣更大了. 大到可以把蘋果拋到超過地球半徑的距離. 這時就可以發現, 蘋果好不容易碰到半徑的地方了, 但是蘋果向前移動的速度還在, 蘋果居然落不下來了. 時間t, 變成無限大了
(05)之後, 牛頓考慮地球半徑來計算蘋果落不下來的初始速度. 那麼就是第一宇宙速度了. V1=7.9公里/秒.
(06)蘋果速度太快, 其實是在做離心運動, 做離心運動要有離心力, 那這個力是哪來的呢?這就是萬有引力了。計算方法就簡單了. 如下:mg=GMm/r^2=mv^2/rmg=mv^2/r所以v^2=grR地=6.37*10^6m,g=9.8 m/s^2v= 7.9 km/s
特別提示
我不是牛頓, 只是透過蘋果能想到這些還是比較合理的.
這個在普及生活常識, 可能用不到, 但還是指導你思考問題的方法.
所有的結果, 是在理想狀態下, 不考慮其他外力的因素.
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