爲什麼萬有引力定律根據F∝m/r²和F∝M/r²就推出來F∝Mm/r²了?
題目:
爲什麼萬有引力定律根據F∝m/r²和F∝M/r²就推出來F∝Mm/r²了?
我的意思是 前兩個公式 無論相加或者相乘都不是F∝Mm/r²啊~也就是糾結推導這塊~
解答:
這樓主給出的這兩個比例關係樓主可以理解爲f的大小和m和M成正比,和r的平方成反比,最終就可以推出公式了,並不是樓主說想的可以加和乘的,要理解成比例這個說的是什麼意思才可以推出公式.這是正比例關係,物理上,如果a與b成正比的話,即在坐標上爲一條直線且過零點(正比例函數),所以就有關係式a等於kb,k爲比例常數,這個可以適用一切成正比關係的物理量,成反比的就是a等與k/b而已,k依然爲比例常數,不知樓主明白了沒,如果明白了,祝樓主學習愉快!
再問: 嗯 其實大致比例道理我也知道點 就是我想知道這個東西是科學家實驗最後推導的F∝Mm/r²最終結果 還是前兩個等式從數學上推算出來的 他要是實驗 那我就不問了 要是數學推導 真心想不通~呵呵 能不能用算式表示下呢 F∝m/r²這是個趨近於的算式F∝M/r²這個也是一個趨近於的算式 如果把這兩個算式就看做等式的話 憑什麼F就趨近於或者等於Mm/r²了呢?上面明顯多個M或者m嘛~先謝謝你 期待繼續回答
再答: 謝謝你的期望,看你如此執著我也帶著你的問題幫你認真的推導了一下, F∝m/r²和F∝M/r²如何推導出F∝Mm/r²?好吧,可以假設倆個小球質量分別爲m和M,根據 F∝m/r²可以知道M爲定值就m爲變量來考慮的, 這點樓主應該不難想明白對吧?那麼就會有關係1式F=km/r²,第二條同樣可以得出關係2式F=k1M/r²,樓主知道了比例關係這個應該不難求出吧?好吧,那麼這倆公式都還具有定量m或M,那麼他就給人一種還不是完整的公式的感覺,我們就要把它變成F∝Mm/r²,把關係1式和關係2式聯立,由於F相等就可以得出km/r²=k1M/r²,然後化簡整理可以得出(k/k1)(m/M)=1,那麼就可以得出k=GM和k1=Gm(如果不知得數怎麼來可以把k=GM和k1=Gm代回(k/k1)(m/M)=1來算一下就知道了)(G爲比例常數),那麼帶回原關係式就可以得出F=GmM/r²了,也就是說F∝Mm/r²,樓主明白了嗎?可以追問,望採納!祝你學習愉快
再問: 謝謝你的耐心 我都感動了 只是F∝m/r²和F∝M/r²本來兩個F就相等 m也=M不用那麼麻煩證明(k/k1)(m/M)=1嘛 就按你說最後把(k/k1)(m/M)=1帶入原式?哪個原式?我怎麼覺得證明不出來呢?F∝m/r²和F∝M/r²這樣很明顯兩個相等的算式上面突然多一個m或者M肯定不等啊 對不起我又追問了 不要嫌我墨跡 真的想知道爲什麼~555
再答: 你好,M和m在假設中並沒有相等,而F相等是因爲一個倆個物體相互的引力是一對相互作用力,所以F相等,還有不是把(k/k1)(m/M)=1帶入原式,而是把k=GM和k1=Gm(k=GM和k1=Gm是(k/k1)(m/M)=1成立的條件,此時G未確定,可取任意正實數)分別代回由比例關係得出的F=km/r²和F=k1M/r²中,就可以同樣得出F=GmM/r²了,而此時F∝Mm/r²也就成立了。
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