根據萬有引力定律和牛頓第二定律說明 為什麼不同物體在地球表面的自由爐體加速度都是相等的?為什麼高山

2022-06-07 21:46:55 字數 5058 閱讀 1428

1樓:匿名使用者

和數學的線性是一樣的:y=kx.

牛頓第二定律和歐姆定律成立的條件下就是線性定律。

當然這兩個定律是近似定律。所以提的問題有點問題,自己體會。

關於問題補充:牛頓第二定律只對巨集觀低速運動成立,簡單來說也就是忽略了微觀量子效應和高速相對論效應:) 而歐姆定律的級別要低很多類似實驗曲線擬合,應該是隻對純電阻、室溫範圍、一定電壓磁場範圍、材料純度等等條件合適情況下才成立

2樓:匿名使用者

因為這裡所指的地球表面是指的同一緯度的海平面,地面和高山它們不是在同一海平面上所以他們產生的的加速度不同。

3樓:匿名使用者

牛頓第二定律:f=m*a

萬有引力定律:f=g*m*m/r^2

重力等於引力,其實重力就是**於引力的。

兩式聯立:

m*a=g*m*m/r^2

整理:a=g*m/r^2

加速度就等於地球質量除離地球的距離(g是常數)。

高山上的物體比地面上的物體離地球質心遠,所以 r 就大,而上式的 r 在分母,

這樣 r 越大a就越小。所以離地面越遠,重力加速度就越小。

根據萬有引力定律和牛頓第二定律說明:為什麼不同物體在地球表面的自由落體加速度都是相等呢?

4樓:匿名使用者

呵呵,這個公式你應該知道吧。(gmm)/r^2萬有引力,a=f/m,m約掉了,所以,和物體的質量無關,所以不同物體在地球表面的自由落體的加速度都是相等的

5樓:匿名使用者

加速度=受力除以質量。那麼地球上的物體都受到萬有引力,也就是gmm/r^2,加速度等於這個力除以物體質量等於gm/r^2,並且相對於地心到物體的距離,物體到地表的距離可以忽略不計,所以加速度大體相等。

根據萬有引力定律f=gmmr2和牛頓第二定律f=ma可知(  )a.不同物體在地球表面同一地點重力加速度相同b

6樓:信譽16121諡芍

根據萬有引力與牛頓第二定律可知,f=gmmr=ma=mg,可得重力加速度g=a=gmra、由上式知:g與物體的質量無關,則不同物體在地球表面同一點的重力加速度相同,故a正確;

b、在地球表面不同高度處,物體距地心的距離r不同,故重力加速度不相同,故b錯誤;

c、由上式知:重力加速度與地球質量有關,與重物質量無關,故c錯誤;

d、由上式知:重力加速度與物體的質量無關,與地球的質量有關,故d錯誤.

故選:a.

為什麼兩個不同質量的鐵球是同時著地的

7樓:匿名使用者

2023年,伽利略在比薩斜塔上做了「兩個鐵球同時落地」的實驗,得出了重量不同的兩個鐵球同時下落的結論,從此推翻了亞里士多德「物體下落速度和重量成比例」的學說,糾正了這個持續了1900多年之久的錯誤結論。關於自由落體實驗,伽利略做了大量的實驗,他站在斜塔上面讓不同材料構成的物體從塔頂上落下來,並測定下落時間有多少差別。結果發現,各種物體都是同時落地,而不分先後。

也就是說,下落運動與物體的具體特徵並無關係。無論木製球或鐵製球,如果同時從塔上開始下落,它們將同時到達地面。伽利略通過反覆的實驗,認為如果不計空氣阻力,輕重物體的自由下落速度是相同的,即重力加速度的大小都是相同的。

我們若從牛頓的萬有引力定律分析自由落體的運動規律,任意兩個物體之間都遵循著萬有引力定律,輕重不同的兩個物體在地球的引力場中做自由落體運動都將獲得相同的加速度,所以實驗得出大小兩球同時落地的結果是符合萬有引力定律的。就是說伽利略的實驗結論和從萬有引力定律所做的理論分析是完全一致的,從這一點來說,伽利略的實驗是正確的。但是,萬有引力定律完全成立是需要一定的條件的,必須假定任意兩個中性物體之間的相互作用都是完全遵從萬有引力定律的,任意兩個物體場都與地球場作用的規律完全相同,而其實不然。

關於重力加速度的公式可以利用牛頓的萬有引力定律推匯出來。

地球上空的物體在以地心為描述其運動的參照點時,它是圍繞地球做勻速圓周運動,物體在與地心連線的方向上受到的合外力是一個指向地球中心的向心力,這個向心力由物體與地球之間的萬有引力提供,即 f向 = f萬,根據向心力遵循的牛頓第二定律公式:f=mg和萬有引力定律公式:可得,

( 當 r>>h 時 )

在上面的式子中,m是地球質量,m是物體的質量,r是地球半徑,h是物體距離地面的高度,g是物體圍繞地球做勻速圓周運動產生的向心加速度,也即物體在此處的重力加速度,g是引力常量。

再來看一下地面上空的物體做自由落體運動的情況,這種情況地球對物體的萬有引力大於物體在該位置環繞地球做勻速圓周運動所需要的向心力,因此物體將做自由落體運動。物體自由下落受到的合外力仍然為:f合 = f萬

從上面推匯出來的物體重力加速度的公式中可以看出,在地面上空同一高度的兩個物體,不管物體的質量、大小、結構、密度如何,它們獲得的重力加速度都是完全相同的。

因為按照場之間的作用規律,物體之間的萬有引力作用實際上是藉助於物體之間的場產生作用。同樣對於任意兩個物體與地球之間的萬有引力作用,也是藉助於場產生作用。只有任意兩個物體自身所帶的場與地球場之間產生的萬有引力作用都具有完全相同的規律時,萬有引力定律才是嚴格成立的,產生的重力加速度才能夠總是完全相同,兩球才能夠同時落地。

但實際情況是,萬有引力規律只是一種近似,任意兩個物體場與地球場之間的作用規律一般來說並不完全嚴格的遵從萬有引力定律,產生的重力加速度會存在一定差異,所以說,任意兩個物體從同一高度做自由落體運動並不總是同時落地。

按照物質的核與場的理論,萬有引力的本質是電場作用力,兩個物體之間的萬有引力作用只決定於物體場的結構形態和大小,萬有引力的大小主要決定於兩個物體所帶的電場子的數量,或者說決定於物體的兩性電量和(我們可以把中性物體內部正負兩種電荷的電量數之和稱為物體的兩性電量和)。一般來說,物體所帶的電場子的數量越多,物體的電量總和也越大,電場子數量的多少在很大程度上反映了物體所帶的電量和的大小。萬有引力與物體的質量(主要是電性裸核質量)無直接關係。

因此,對於地球上兩個相同質量(主要是電性裸核數相等)的物體來說,帶有兩性電量和越大的物體受到地球的萬有引力作用也越大,帶有兩性電量和越小的物體受到地球的萬有引力作用也越小,兩個質量相同結構性質不同的物體在地球上獲得的重力加速度是有差異的。

單個自由的電性粒子裸核如電子或質子的裸核與電性粒子裸核組合在一起的中性物體相比,在相同的外部場環境中獲得電場子的能力是最大的,帶有的電量也是最大的。對於兩個中性物體,當每個中性物體內部的正、負電性粒子裸核數量都與另一個物體正、負電性裸核數量完全相等的情況下,也就是兩個物體的裸核總質量完全相同時,結構疏鬆的物體比結構緊密的物體從外部空間環境中獲得電場子的能力大,因此物體總的荷電量(帶有的兩性電量和)與自身質量的比值(可稱為中性物體的荷質比)也大,那麼在與另一個物體如地球產生萬有引力作用(電場作用)時,受到地球的萬有引力的作用也大,獲得的加速度也大。據此推斷,對於兩個相同質量的物體,結構疏鬆、密度小的物體要比結構緊密、密度大的物體受到地球更大的萬有引力作用而獲得更大的引力加速度,將先到達地面。

由於物質結構上的差異如組成元素的不同,在元素週期表中輕元素的原子核比重元素的原子核具有更強的帶電能力,單位質量的輕元素的核比重元素的核帶有的電場子的數量多,吸引核外電子的能力強,整個原子從周圍空間吸取電場子的數量也多,因此輕元素物質與重元素物質在相同的引力場如地球場中就具有不同的引力特性,產生不同的引力加速度g=f/m ,輕元素物質或者元素的核比重元素的物質或者元素的核在相同的引力場中自由下落時產生的引力加速度也大,輕元素物質或者元素的核先到達地面。

關於兩球是否同時落地的問題和等效原理的問題,必須從物質的微觀結構性質和相互作用上去分析,如可以做電子與質子自由下落的實驗,將不會出現同時下落的情況,理論上可以知道電子受到地球的引力與質子受到地球的引力相等,但是電子比質子的質量小,所以可以**出電子將會比質子獲得更大的加速度,先到達地面。

重做自由落體實驗的關鍵條件:結構疏密程度存在差異,真空,下落的距離足夠長,嚴格控制條件以確保實驗的精度。

請問物理學當中的牛頓萬有引力定律,跟三大定律有什麼區別?

8樓:影視達人

牛頓三大定律

牛頓三大定律是力學中重要的定律,它是研究經典力學的基礎。

1.牛頓第一定律

內容:任何物體都保持靜止或勻速直線

運動的狀態,直到受到其它物體的作用力迫使它改變這種狀態為止。

說明:物體都有維持靜止和作勻速直線運動的趨勢,因此物體的運動狀態是由它的運動速度決定的,沒有外力,它的運動狀態是不會改變的。物體的這種性質稱為慣性。

所以牛頓第一定律也稱為慣性定律。第一定律也闡明瞭力的概念。明確了力是物體間的相互作用,指出了是力改變了物體的運動狀態。

因為加速度是描寫物體運動狀態的變化,所以力是和加速度相聯絡的,而不是和速度相聯絡的。在日常生活中不注意這點,往往容易產生錯覺。

注意:牛頓第一定律並不是在所有的參照系裡都成立,實際上它只在慣性參照系裡才成立。因此常常把牛頓第一定律是否成立,作為一個參照系是否慣性參照系的判據。

2.牛頓第二定律

內容:物體在受到合外力的作用會產生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比於合外力的大小與物體的慣性質量成反比。

第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物體的慣性大小。它是向量式,並且是瞬時關係。

要強調的是:物體受到的合外力,會產生加速度,可能使物體的運動狀態或速度發生改變,但是這種改變是和物體本身的運動狀態有關的。

真空中,由於沒有空氣阻力,各種物體因為只受到重力,則無論它們的質量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落體時,在相同的時間間隔中,它們的速度改變是相同的。

3.牛頓第三定律

內容:兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。

說明:要改變一個物體的運動狀態,必須有其它物體和它相互作用。物體之間的相互作用是通過力體現的。

並且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它們是作用在同一條直線上,大小相等,方向相反。

另需要注意:

(1)作用力和反作用力是沒有主次、先後之分。同時產生、同時消失。

(2)這一對力是作用在不同物體上,不可能抵消。

(3)作用力和反作用力必須是同一性質的力。

(4)與參照系無關。

1物體保持靜止或勻速直線運動的狀態,直到外力迫使它改變這種狀態為止.

2加速度的方向和合外力方向相同,大小正比於合外力大小,與質量成反比.

3兩物體間的作用力和反作用力,在同一條直線,大小相等,方向相反

牛頓的萬有引力定律及公式,萬有引力定律的公式單位都分別是什麼

定律來內容如下 任意兩個質點通源過bai連心線方向上的力du相互吸引。該引zhi 力的大小與它dao們的質量乘積成正比,與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關,公式表示 f g m1m2 r r g 6.67 10 11n m 2 kg 2 內容 任意兩個質點通過連心線...

萬有引力定律,萬有引力定律是什麼?

不完全正確,是兩個物體在任何情況下的相互作用力叫做萬有引力,距離是兩物體的重心間的直線距離。任何有質量的倆物理間存在相互的吸引作用 萬有引力就是因為質量的原因 使得兩個物體之間產生相互作用力 大小等於兩個物體質量的乘積乘以引力常數g再除以距離的平方 萬有引力是由於物體具有質量而在物體之間產生的一種相...

高中物理萬有引力定律問題

我覺得首先你需要明白地球表面的引力比太陽產生的引力小多了,可是萬有引力定律是在弱引力條件下才能使用。同時太陽和地球是個兩體系統,具體要考慮太陽自身轉動。如果這兩條你都預設可以忽略,那再用此公式求太陽質量是沒問題的,由萬有引力公式可得 g m太 r 3 2 pi t 2,其中r為日地距離,t為地球繞太...