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万有引力的问题我的一本辅导书上说,不能用万有引力公式得出下面的结论:当r趋近于0时,F=G(Mm/r2) 所以F无穷大;

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/25 18:09:56
万有引力的问题
我的一本辅导书上说,不能用万有引力公式得出下面的结论:
当r趋近于0时,F=G(Mm/r2) 所以F无穷大;
因为当r约等于0时,M与m已不再是质点,万有引力公式已经不适用了.
可是它里面又有一个题目:
设匀质球体的质量为M,半径为R;其内部半径为r的匀质球体的质量为N,与球心相距r处的质点m受到的万有引力为:F=G(Nm/r2)
N/M=r3/R3,N=(Mr3)/R3,
所以:F=G(Nm/r2)=G(Mmr)/R3
当r=0的时候有:N=0,F=0
为什么这时候r又可以为0了?
还有那个重力的大小在赤道上是不等于万有引力的大小的,所以应该是:万有引力-支持力=向心力,为什么它上面说:重力-支持力=向心力?
赤道上的支持力到底等不等于重力啊?
一定要帮我哦,!感激不尽啊!
万有引力的问题我的一本辅导书上说,不能用万有引力公式得出下面的结论:当r趋近于0时,F=G(Mm/r2) 所以F无穷大;
第一个问题
首先说明万有引力公式的适用对象只是质点,但对于匀质球体,当把r看作两球心间距时,也可以应用F=G(Mm/r2)计算它们的万有引力.
即对于质点或匀质球,F=G(Mm/r2)对于一切r都可以认为是成立的.
对于辅导书上说的“不能用万有引力公式得出下面的结论:当r趋近于0时,F=G(Mm/r2) 所以F无穷大”是因为自然界中不存在真正的质点,当物体的大小比r小很多时,我们常把它们近似看作质点来计算万有引力,但对于一般的物体(非匀质球体),在r约为0时,M与m的大小比起r来说已经不可忽略,已不再能看作是质点,万有引力公式就不适用了.
而对于匀质球体,不论r为多少,都是适用的.但这时因为两个球体的半径是一定的,两球心间距不能小于两半径之和,因此r也不能是无限小.
第二个问题
“重力”的真正含义是在地面上测量时物体受到的力,万有引力去掉提供向心力的部分后剩下的力就是重力,因此重力=万有引力-向心力.
从另一个角度看,物体受到的力有支持力和万有引力,它们的合力提供向心力,即万有引力-支持力=向心力.
上述两式比较后得出:重力=支持力.
如果书上说“重力-支持力=向心力”,那肯定是错了,正确的是“万有引力-支持力=向心力”