如何证明球壳内引力为零

作者&投稿:霍享 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 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。


地球中心的重力为0,为什么黑洞不是呢?
有少数人认为,当超大质量的物体形成时,质量会迁移到一个球壳上,大约在事件视界的位置。例如[1303.5604]具有反重力的超大质量星系中心。这里所有讨论空心物体内部重力的答案,我觉得它们都有点误导人。在一个质量均匀的球壳内,重力加速度处处为零,不仅仅是在中心。这叫做牛顿壳层定理。然而,外壳的任...

万有引力是怎么产生的?
所以说到引力归根结底是和质量有关,万有引力是把引力视为由质量引起的一种基本力,而爱因斯坦相对论则把引力视为质量引起的时空弯曲的表现。

引力是从何而来的呢?
这种力与其他各个质点的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。当然,这种定义也只能证明引力的确是存在的,以及宏观上,引力如何计算的问题,但是关于引力的产生的根本原因从来都没有正面说明和解释。以至于后来,在诸多天文观测发现中,有许多都是万有引力所解释不了的现象。然而足足两百年过去...

引力是怎么产生的(引力的本质是什么)?
如果冷静地综合分析这些现象,就会发现,这些现象与地内电场有着本质的联系,这些电磁现象也是存在地内电场的最好证明。 然而,封闭导体有屏蔽作用,这是人所共知的。最简单的疑问就是:如果重力的本质真的是电场力,那么,我们躲进一个铁柜时,体重为什么不会被屏蔽掉呢?其实,当你把一页带有静电的复印纸贴近金属或接近石...

地球的引力从何而来?
不加证明,我们可以给出一个定理,就是地球引力是连续变化的,这是显然的。然后,地心的引力为0,无穷远处引力为0,因此可以证明存在一个地球引力最大值的地方,这个位置在哪里呢,在万有引力除去自转离心力作用最大得地方,就是两极的金属矿上。北极是冰雪覆盖的一片汪洋大海地表没有矿藏,所以这个...

地球为什么会有引力...地心岩浆的运动...,对地球有何影响...?
任何有质量的物体都有万有引力,是宇宙最基本的作用力。地心岩浆的运动使地球产生磁力并减缓地球自转速度。当然自转速度减缓也有月亮的潮汐力影响。

引力为何与距离的平方成反比?平方反比有何特殊意义?
一个是:有一个力遵循平方反比定律(引力就是这样);另一个是:有一个力随距离线性增加(弹簧就是这样)。其实平方反比和线性增加一样,没有任何特殊性,伯特兰定理就证明了在经典力学里要想形成稳定的闭合轨道,以上是唯一的两种可能性!而且伯特兰定理在广义相对论下并不成立,下文会说到。所以根据伯特兰定理,引力会随着...

有一规则球壳。为什么内部的点电荷不论在何位置,外壁的电荷都是均匀分布...
首先明确一点,处于静电平衡的导体是一个等势体,其表面是一个等势面。证明:处于静电平衡的导体内部场强为0,电荷在其内部移动电场力不会做功,故其表面为一个等势面,电场线垂直于导体表面。当球壳内有一个正电荷时,球壳内壁感应出负电荷,直到系统达到静电平衡,此时电场线与球壳垂直。而球壳外...

怎样理解万有引力定律与库仑定律之间的区别呢?
(3)一密度均匀的球壳对球外一质点的引力犹如它的所有质量都集中在它的球心时的引力;而对球壳内的质点的引力为零。电荷均匀分布的球壳形带电体对球壳外一点电荷的库仑力犹如它的所有电量都集中在它的球心时的库仑力,而对球壳内点电荷的库仑力为零。(4)万有引力和库仑力都是有心力。在惯性参照系中受万...

地球的吸引力从何而来?
这个理想的形状,称为地球体,它将完美地同全部的重力、转动力相平衡。 牛顿定律对于引力的表达是重力遵循的基础。众所周知,该定律的基本表述为:m1与m2这两个质点之间的引力,正比于二者质量的乘积,反比于这两个质点中心之间距离的平方,即 如果说此处的F为作用在m2上的力,那么R1为从m1指向m2的单位向量,r是m1与...

西山区17882333435: 证明空心球壳对其内物体的吸引力为零 -
孟庙利多: 球壳此时不能当作质点进行计算,可以看作是无数个质点的集合,每一个球体上的单位质点对中心物体都有引力作用,所有引力的集合必然为零.

西山区17882333435: 证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0. -
孟庙利多:[答案] 把求壳看成是等质量的一小块一小块组成的,那么取任意一小块A在关于球心相对称的位置肯定会存在一小块B,现在球心位置的若有一质点m,那么A,B对m的引力大小相等方向相反,故引力为0.假如这个质点不在球心也同理.具体严格的证明需要用...

西山区17882333435: 为什么在球壳(即空心的球)内所有质点所受引力为0.我只知道在中心的引力为0,但如何证明,球壳(即空心的球)内所有质点所受引力为0,如何利用微元... -
孟庙利多:[答案] 球壳此时不能当作质点进行计算,可以看作是无数个质点的集合,每一个球体上的单位质点对中心物体都有引力作用,所有引力的集合必然为零.

西山区17882333435: 如何推导一个球壳对壳内物体的引力为零 -
孟庙利多: 如果有数学立体角的知识,就不难证明. 单击图片可见清晰放大

西山区17882333435: 试证明质量均匀,厚度均匀的球壳内一质点,受到球壳的万有引力为零就这个问题 -
孟庙利多:[答案] 设单位面积的球壳质量为t; 球壳内任意一点A质量为m 如图: 1处对A点的引力F1为(G*m*t*s1)/(r1^2) 2处对A点的引力F2为(G*m*t*s2)/(r2^2) 由三角形相似s1/(r1^2)=s2/(r2^2) 所以F1=F2; 可推知A点受到球壳的万有引力为零

西山区17882333435: 用对称证明一质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零 -
孟庙利多:[答案] 我不能用对称法证明,但可以给你一个思路 类比一下电场中的问题 一带电均匀的球壳内部任意一点场强为0这可用高斯定理证明(绕过叠加)从而得出用叠加原理计算时也可得到场强为0的结论 而万有引力定律和库仑定律表达式在形式上完全相同 ...

西山区17882333435: 理论上可以证明,质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零.假定地球的密度均匀,半径为R.若矿底部和地 -
孟庙利多: A 试题分析:设矿井深度为h,矿井底部重力加速度为 ,地球质量为M,以矿井底到地球中心距离为半径的球体质量为 ,地球表面重力加速度为g,地球密度为 ,由 得 , ,因此 ,质量之比 ,所以 ,解得 .故选A 点评:在地球表面的物体,如果忽略地球的自转,物体受到的万有引力近似等于重力.

西山区17882333435: 为什么球壳对壳内物质的引力为0 -
孟庙利多: 两种方法证明, 第一种,用高斯定理.因为引力和电场力公式相同,都是平方反比,所以用电场的高斯定理证明即可.但是这样证明不好,因为高斯定理的证明在高中阶段无法证明. 第二种,极限方法,从非球心的一点P任意引出一条直线,...

西山区17882333435: 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 -
孟庙利多:[答案] 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/4πR^2对于壳内任意...

西山区17882333435: 怎么证明均匀球壳对于内部物体不存在引力 -
孟庙利多: 说下思路吧,需要作图和计算,比较麻烦,需要LZ自己动下手 在球壳内部任意一点A ,假设A如果是在球心的话,那命题显然成立了,那么假设不在球心的话,过球心O和A可以做一条直线,此直线交球面与B C两点.以B为圆心,在球面上画一个小圆D,然后连接将小圆D上每一点与A相连并延长 交球壳于另外一个点,可以证明,这些点的集合就是以C为圆心的另外一个圆E 而且很容易证明小圆D那部分球壳所含质量对于A的引力和圆E那部分球壳所含质量对于A的引力是大小相同方向相反的,由于小圆D半径是可以任意取的,可以将球壳分为几个部分,然后分别说明每个部分的合力均为0 然后结论就成立了,核心问题就是找出对称的部分来.

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