物理6.2太陽與行星間的引力課件5新人教必修2_第1頁
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文檔簡介

1、太陽與行星的引力,對于行星是怎樣運動的問題了解清楚之后，人們便開始更深入地思考行星“為什么這樣運動”的問題，這類問題在17世紀前就有人思考過，但是由于當(dāng)時的認識所限，多數(shù)人都認為，圓周運動是最完美的，因而神圣和永恒的天體必然應(yīng)該做勻速圓周運動無需什么動因。,到了開普勒時代，開始萌發(fā)出許多關(guān)于天體運動不同的動力學(xué)解釋，例如伽利略認為一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導(dǎo)致物體做圓周運動；開普勒認為，行星饒?zhí)栠\動，一定是受到來自太陽的類似于磁力的作用；法國物理學(xué)家笛卡兒認為行星的運動是因為在行星的圓周有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)（以太）作用在行星上，使得行星圍繞太陽運動。,牛頓同時代的一些科學(xué)家，如胡克、哈雷等對這

2、一問題的認識則更進一步，胡克認為，行星圍繞太陽運動是因為受到太陽對它的引力，甚至證明了如果行星的軌道是圓形的，它所受的引力的大小跟行星到太陽的距離二次方成反比。但是他們無法證明在橢圓軌道下，引力也遵循同樣的規(guī)律，更沒能嚴格地證明這種引力的一般規(guī)律。,牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：如果太陽和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓的并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律。,下面我們來看一下牛頓是怎樣發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。因為行星的橢圓軌道與圓比較接近，可以近似地看作圓形軌道，所以為了較方便地說明問題。我們把牛頓在橢圓軌道下證明的問題簡化為在圓形軌道下討論。,如果認為行星繞太陽做勻速圓周運動，那么，太陽對行星的引力F應(yīng)為行星所受的向心力，即：,F引=mv2/r,而：v=2r/T,得：F引=m(2r/T)2/r=42 (r3/T2) m/r2,根據(jù)開普勒第三定律：r3/T2是常數(shù)k,有：F引=42km/r2,所以可以得出結(jié)論：太

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