牛顿曾证明:一个均匀球壳,对球壳内物质的万有引力为零,而对球壳外物质的万有引力不为零,并且其作用就

作者&投稿:夙柱 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
牛顿已经给出过证明:质量分布均匀的球壳对壳内放在任意位置的物体的万有引力为0.假设地球是一个圆球体~

令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:g=GMR2,由于地球的质量为:M=ρ43πR3,所以重力加速度的表达式可写成:g=GMR2=Gρ43πR3R2=43πGρR.根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,离地球表面的距离为L的物体,受到地球的万有引力即为半径等于(R-L)的球体在其表面产生的万有引力,故井底的重力加速度g′=43πGρ(R?L)所以有g′g=R?LR=1?LR=23故LR=13故A正确、BCD错误.故选:A.

你在球表面画一个很小的圆,然后连接圆上每一点和待测点,这样在球对面也会出现一个圆。

这样,表面圆内的部分对待测点的引力和表面圆面积成正比,也就是和待测点到圆的距离平方成正比;另一方面,万有引力又和距离平方成反比。而常数又都是G,所以对称位置的两小块引力都相等。



把球表面分成无数个这样的小块,每个小块和对面的部分引力都相等,合力就为零。

(1)设物体运动到某一位置时距地球球心O的距离为x
则:F=G
M′m
x2
M′
M
4
3
πx3
4
3
πR3

所以:F=G
Mm
R3
x

而力F的方向与x的方向相反,故小球在隧道的运动为简谐振动,
T=



五年级科学暑假作业本66页答案
米粒组织是太阳光球层上的一种日面结构。呈多角形小颗粒形状,得用天文望远镜才能观测到。米粒组织的温度比米粒间区域的温度约高300℃,因此,显得比较明亮易见。虽说它们是小颗粒,实际的直径也有1000公里~2000公里。明亮的米粒组织很可能是从对流层上升到光球的热气团,不随时间变化且均匀分布,且呈现激烈...

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他有一次写道:“一个正常的成年人从来不会停止思考关于时间和空间的问题。但是我的智力发展却很迟缓,我一直到了完全长大以后,才开始对时空问题感到疑惑。” 在1915年,爱因斯坦曾对一名校友说过:“一个人不应该追求那些容易得到的东西,所以我们还是继续努力吧。” 哈佛大学的物理兼科学史专家格雷得·和顿是爱因斯坦1955...

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爱因斯坦在提出相对论的时候,曾将宇宙常数(为了解释物质密度不为零的静态宇宙的存在,他在引力场方程中引进一个与度规张量成比例的项,用符号Λ表示。该比例...一个直角三角形,标上A、B、C,慢慢地一笔一划地写上公式,然后对爱因斯坦说:“这就是大名鼎鼎的毕达哥拉斯定理,两千多年前的人就会证明了。孩子,你也...

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的主要成就
麦克斯韦又把这些结果换成关于质量分布的傅立叶级数的前三个系数的条件。因而他证明了,除非有一种奇妙的特殊情形,几乎每个可以想象的环都是不稳定的。这种特殊的情形是指一个均匀环在一点上承载的质量介于剩余质量的4.43倍到4.67倍之间。但是这种特殊情况的固体环在不均匀的引力下会瓦解掉,所以固体环的理论假说是不...

爱因斯坦的发明
也不能说爱因斯坦在这几年无所事事,他主要的精力花在实验室里,当时全世界的物理学家都在疲于奔命地寻找以太,他也曾设计过几个实验,显而易见,简陋的条件和根本不存在的以太使他的努力徒劳。他也经常和他的朋友们去一个叫做“都会”的咖啡厅。他们在这里经常进行哲学话题的探讨,一次同学介绍了...

谁有关于数学家的故事?或者有一些初中趣味数学题??
把1,2,3,4……1986,1987这1987个自然数均匀排成一个大圆圈,从1开始数:隔过1划2,3;隔过4划掉...倡导应用数学与计算机的研制,曾出版《统筹方法平话》、《优选学》等多部著作并在中国推广应用。与王元...泰勒斯在数学方面的划时代的贡献是开始了命题的证明.他所得到的命题是很简单的.如圆被任一直径平分;...

丰子恺的一句话
这回你怎么一想,肯把自己的一包藏起来,如数分给弟妹们吃 呢?我看你为他们分均匀了之后表示非常的欢喜,同从前赌得了最后吃完时一样,不觉倚在 楼上独笑起来。因为我忆起了你小时候的事:十来年之前,你是我家里的一个捣乱分子,每 天为了要求的不满足而哭几场,挨母亲打几顿。你吃蛋只要吃蛋黄,不要吃蛋白...

"芝诺悖论"错在哪里?
"芝诺悖论"错在时间上。悖论本身的逻辑并没有错,它之所以与实际相差甚远,在于这个芝诺与我们采取了不同的时间系统。人们习惯于将运动看做时间的连续函数,而芝诺的解释则采取了离散的时间系统。即无论将时间间隔取得再小,整个时间轴仍是由无限的时间点组成的。

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永宁县13730861643: 牛顿曾证明:一个均匀球壳,对球壳内物质的万有引力为零,而对球壳外物质的万有引力不为零,并且其作用就相当于球壳的质量都集中到球心那样.我们想象... -
芷云乖孩:[答案] (1)设物体运动到某一位置时距地球球心O的距离为x则:F=GM′mx2,M′M=43πx343πR3所以:F=GMmR3x而力F的方向与x的方向相反,故小球在隧道的运动为简谐振动,T=2πmk=2πR3GM故t=T2=πR3GM;(2)在通道入口把...

永宁县13730861643: 如果我把地球挖穿了,跳到坑里.重力会怎样起作用 -
芷云乖孩: 先假设地球没有自转.首先,牛顿证明了均匀球壳对内的引力为0.若你在地球内部,那么比你“外”的无数层球壳对你来说没有引力.而比你“内”的球体对你有引力.也就是你只会受到比你内的球体的引力.因此可以等效的看作如下场景:1...

永宁县13730861643: 地球的引力是多少
芷云乖孩: 地心的引力为0 大学物理你可以看一下,其中万有引力一章中讲到,牛顿在自己著作中证明了,任一个球壳,只要质量均匀分布,其内任一点所受球壳引力为零.与之类似,任意均匀带电球面也满足这一定理. 在地心,外面的地层可看作是由无限多质量均匀分布的球壳一个套一个而成,所以为零

永宁县13730861643: 求证:一个均匀球壳,对球壳内物质的万有引力为零,而对球壳外物质的万有引力不为零,并且其作用就相当于球壳的质量都集中到球心那样. -
芷云乖孩:[答案] 高斯定理:对于平方反比的力场,如静电场,引力场,场强点积某一封闭曲面的面积分,等于该曲面所包围的场源的量. 比... 这个球面可以从一点扩展到球腔,包含了腔内任何点.由于对称性,每一点的力都是零才能保证面积分为零. 于是得证. 高斯定...

永宁县13730861643: 为什么在球壳内外半径之间,场强为0,点电荷不产生场强吗? -
芷云乖孩: 点电荷产生场强.球壳在点电荷电场作用下会产生感应电荷.最终处于静电平衡状态.在球壳内外半径之间点电荷与感应电荷在某点产生的场强的矢量和为零.处于静电平衡状态的导体内部场强为零,整个导体是一个等势体.

永宁县13730861643: 谁来帮忙证一下:一个点电荷在均匀带电的球壳内任意一点受到的电场力为零 -
芷云乖孩: 过该点电荷作两对顶的锥面(剖面图即过点电荷的两直线在圆内部分),并保证顶角极小. 设点电荷分直线段长度之比n:1,由两等腰三角相似 则锥面在球体上截得区域(圆形)面积之比n*n:1,点电荷到两区域距离之比n:1 又球壳上电荷分布均匀,两区域电荷之比n*n:1 故由F=kQq/(r*r),有F1=F2(反向共线),合力为0; 由于球壳上任意两处与点电荷共线区域对 电荷合作用力为0 所以得证.

永宁县13730861643: 在理想的条件下,如果把地球打穿,并向洞中投入一物体,此物体的运动状态是怎样的 -
芷云乖孩: 在到达地心之前,物体加速往下掉;通过地心之后,物体做加速运动,到达另外一个地球表面时刚好速度减为零.接着又开始往下掉,和前面一样反复做先加速后减速的运动,在两个地表间来回运动.

永宁县13730861643: 为什么均匀球壳内质点受到球壳给的引力为零,质点在球壳内部时为什么不能把球壳看成质点 -
芷云乖孩: 为什么均匀球壳内质点受到球壳给的引力为零----------没有为什么,用万有引力定律可以计算出,一个均匀球壳对该球壳内的任意一个质点的引力为零. 质点在球壳内部时为什么不能把球壳看成质点---------如果把球壳看成质点,该球壳对内部的质点的引力还能等于零吗? 道理就这么简单!OK?

永宁县13730861643: 均匀球壳内部一质点的势能 均匀球壳的引力势能公式: 壳内 : - GMm/R (R是球壳的半径) 求证明 -
芷云乖孩:首先,实际情况是:一个均匀球壳,对球壳内物质的万有引力为零,而对球壳外物质的万有引力相当于球壳的质量都集中到球心那样. 我先证明第一问球壳内万有引力为0,如果需要第二问我再奉上. 球壳单位面积的质量密度为σ=M/4...

永宁县13730861643: 均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式是什么? -
芷云乖孩: 内部:根据引力场的高斯定律可以得知,均匀球壳内部的质点是受到的合引力是0.外部:还是高斯定律,可以得到,假设球壳半径是R,质点距离球壳表面垂直距离是r,那么F=(GMm)/(R+r)^2,和球壳质心有一个等质量质点对球壳外质点的引力大小方向是一样的. 可以自己推倒试试看哈!很有意思的!

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