如何推导万有引力公式（即F=(Gm_1 m_2)/r^2 )

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/11 23:59:48

如何推导万有引力公式（即F=(Gm_1 m_2)/r^2 )
（物理必修）书上的省略的部分看不怎么懂,譬如如何得出地球对太阳的引力与太阳的质量成正比?

若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即：
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为
mrω²=mr（4π²）/T²
另外,由开普勒第三定律可得
r²T²;=常数k′
那么沿太阳方向的力为
mr（4π²）/T²;=mk′（4π²）/r²;
由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力.设太阳的质量为M,从太阳的角度看,
M（k″）（4π²）/r²
是太阳受到沿行星方向的力.因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k′包含了太阳的质量M,k″包含了行星的质量m.由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,与两个天体距离的平方成反比.如果引入一个新的常数G就可以得到
F=GMm/r²
再问：由作用力和反作用力的关系可知，太阳也受到以上相同大小的力。设太阳的质量为M,从太阳的角度看，M（k″）（4π²）/r² 是太阳受到沿行星方向的力。为什么，难道是看成太阳绕地球做圆周运动吗？
再答：把地球看做静止时太阳相对于地球做匀速圆周运动，太阳此时也以受到的地球的引力（和太阳对地球的引力大小相等）为向心力
再问：因为是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k′包含了太阳的质量M，k″包含了行星的质量m。由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，与两个天体距离的平方成反比。如果引入一个新的常数G就可以得到 F=GMm/r² 这里也不是很懂，如果说k′包含了太阳的质量M，那么G不就等于k‘/M吗，如果推广到任何两个物体之间M不就是变量了吗，那么G怎么能算是定值呢？
再答：开普勒定律中的得到的k′与太阳质量M是相关的，因此k‘/M是个定值
再问：开普勒定律应该是通过观察得到的吧，那么如何证明k′与太阳质量M是相关，k'/M是个定值呢？
再答：这个开普勒第三定律是用开普勒第二定律以及机械能守恒证明的得到K=a^3/T²=GM/4π²

怎样推导出万有引力公式f=(GMm)/r^2 求万有引力公式的推导过程,就是f=(GMm)/r^2 万有引力.万有引力公式F=GMm／r^2的得出,推导如下引力提供向心力F=mv^2／r→圆周运动规律v=2πr／T→F= 万有引力公式:F＝GmM/r^2, 万有引力公式推导课本上只是说f与m/r^2 f`与M/r^2成正比,然后就说f=(GMm)/r^2,到底怎么得出来的阿万有引力公式的疑惑根据高中所学的推导先推出F与M^2/R成正比 F'与m^2/R成正比后因为力是相互的所以F=GMm 万有引力公式F=(GMm)/r^2,求F对于r的瞬时变化率万有引力公式:F＝GmM/r^2, 公式中的^是什么意思? 牛顿是如何推导出“万有引力公式F＝GMm/RR”的? 万有引力的公式F = GMm/R^2和F=mv^2/r还有F=mw^2r, 万有引力的推导公式比如r、m、M、T等, 万有引力与向心力我知道万有引力公式F=Gm1m2/r² 向心力公式F=mv²/r万有引力的r与向心力