万有引力定律及其应用,万有引力定律的应用
万有引力定律及其应用,万有引力定律的应用?
应用:
1.推导第一宇宙速度.
2.根据能量观念,导出第二宇宙速度.
3.了解远地圆轨道卫星的发射原理,阐述返回式卫星的返回过程.
4.介绍广义相对论的等效原理,建立加速场概念.
5.建立引潮力概念,解释潮汐现象的成因.
6.建立理想化模型,等效法,类比法,控制变量等物理方法.
7,对天体质量、密度进行估算.
8,发现并研究天体的运行规律.
9,研制人造卫星
在现在科学界看来是错误的理论吗?
跟胖哥学物理 物理规律必须有它的定义域
这种概念是一种错误观念,牛顿力学应该是正确的,因为每一个物理规律,首先有一个前提条件,他成了的前提,这个叫做物理规律的定义域。物理规律正确性一定在它存在条件内,超出它的定义域,物理规律就有局限性。
对于牛顿万有引力,在经典力学中曾经风光无限,还为人类发现行星恭喜自己的力量。亚当斯和勒维耶的计算及预言:亚当斯和勒维耶相信未知行星的存在(即第二种假设)。他们根据天王星的观测资料,各自独立地利用万有引力定律计算出“新”行星的轨道。
伽勒的发现:1846年,德国科学家伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星。和预言的位置只差1度。在理论指导下进行有目的的观察,用观察到的事实结果验证了万有引力定律的准确性。1930年,汤姆根据洛韦尔对海王星轨道异常的分析,发现了冥王星。未知天体的发现是根据已知天体的轨道偏离,由万有引力定律推测并计算未知天体的轨道并预言它的位置从而发现未知天体。
牛顿创立万有引力理论的时候,是以当时的天文观测为基础的,后来因为很多的事实,包括太阳系在内的天体的运动,几乎都符合万有引力规律以及在此基础上建立的公式,使万有引力本质被神圣化了。
相对论的建立,使很多预言更加精确,也让我们对万有引力局限性有了深刻认识。从现在相对论认识,我们知道万有引力的局限性:
适用范围的局限性。在现代物理学中,经典力学只适用于低速、宏观、弱引力,而不适用于高速、微观与强引力。并且暗物质,暗能量主导了宇宙,万有引力似乎本身扩大了范围。四大基本作用力的定性只适合地球上的观察实践,而若将其推广到宇宙空间时,其逻辑上还存在诸多的质疑空间。
预言的矛盾性与艰难的求证问题。爱因斯坦相对论虽然预言存在引力波、引力子,但是要确认引力辐射的存在则相当艰难。目前,引力子是否存在仍是物理界的一个神圣话题。各个国家支持的许多科学家试图用仪器来探测它存在的真实性。虽然科学家通过观察两个绕转的中子星,间接验证了引力波现象,但是其仍然没有让人绝对信服的说服力,至今充满种种谜团。引力波及其存在仍然是一个谜。
引力波传递能量问题。部分科学家对于“引力波是否会如同电磁波那样可以传递能量”感到困惑,这样的困惑来自于一项事实:引力波没有局域能量密度,对于引力、能量张量的量值不会造成贡献。不像牛顿引力,爱因斯坦引力不是一项力理论,引力在广义相对论的时空弯曲中不是一种力,而是一种几何,因此这样的场被认为不含能量。
超距离的失效问题。按照万有引力定律,两个物体不管相距多远,都会产生万有引力。这个万有引力从一个地方传到另一个地方,假如以光速传播到几亿光年之外的星体,那么作用力的是否坚守持续性是个问题,否则必然是一个离散的宇宙,万有引力如何约束宇宙法则,成为宇宙的决定力量呢?如果承认万有引力的超光速问题,这又违背了现代物理学的基础。
万有引力的不是宇宙的决定力量。大型星系团中的星系,具有非常高的速度,要求星系团的质量是其中恒星数量值的100倍以上,否则星系团根本无法束缚住这些星系。后来逐渐引入暗物质概念,并计算得出暗物质是普通物质的五倍以上,大约占宇宙物质的23%,而科学家发现另一种能量,推动宇宙的膨胀,大约占宇宙的73%,而普通物质只占不到总物质的4%,万有引力并不是宇宙的决定力量,而暗物质围绕星系说明,力的作用存在问题。
通过以上分析,牛顿的万有引力在它的定义域内是一种正确的,但是因为自然界是复杂,离开它的低速条件,有显得它的苍白,甚至完全错误的一面。但是,人类科学是不断修正科学考察定义域,于是才有了爱因斯坦,人类把科学定义域拓展到高速运动,这样得到更符合科学本质的规律。
人类就是在这种不断探究下,一代一代人对物理定律的定义域加于修正和拓展,科学才会不断向前发展!因为大家使用物理规律时,一定要认清它的定义域!
2018年11月12日于宜昌夷陵吾同斋
万有引力是什么科目?
研究万有引力,需要学习物理。
万有引力定律(law of universal gravitation)物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r^2,G称为万有引力常数。
万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律,而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外,还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差,出差等;另外,他还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后,才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学。 简单的说,质量越大的东西产生的引力越大,这个力与两个物体的质量均成正比,与两个物体间的距离平方成反比。地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。
如何让孩子比较轻松的理解万有引力定律?
首先看看万有引力定律的概念:自然界中任何两个事物都是相互吸引的,引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比,与两个物体间的距离成反比。
通常情况下,万有引力非常小,只有在质量非常大的星球或天体间才能看出它的实际意义。要让孩子比较轻松理解万有引力定律,最简单直观的方法是准备一块磁体去吸引,才会真实地感受到。当然还可以向空中抛物,告诉孩子为什么会掉下来,而不是飞出去。
牛顿的万有引力理论有什么作用呢?
万有引力定律的发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一.它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响.它第一次解释了(自然界中四种相互作用之一)一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑. 万有引力定律揭示了天体运动的规律,在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用.它为实际的天文观测提供了一套计算方法,可以只凭少数观测资料,就能算出长周期运行的天体运动轨道,科学史上哈雷彗星、海王星、冥王星的发现,都是应用万有引力定律取得重大成就的例子.利用万有引力公式,开普勒第三定律等还可以计算太阳、地球等无法直接测量的天体的质量.牛顿还解释了月亮和太阳的万有引力引起的潮汐现象.他依据万有引力定律和其他力学定律,对地球两极呈扁平形状的原因和地轴复杂的运动,也成功的做了说明.3C/p>