牛顿万有引力定律
每个有质量的物体都会吸引其他任何有质量的物体——苹果落向地球,和月亮绕地球运转,是同一个原因。这种引力会随距离增大而迅速减弱:距离变为原来的两倍,引力就只剩四分之一。
F = G · M · m / r²
- F — 力 (N): 两个物体之间的引力大小
- G — 引力常量 (N·m²/kg²): 一个固定的极小数值,决定了宇宙中万有引力的强弱
- M — 质量一 (kg): 第一个物体的质量,比如一颗行星
- m — 质量二 (kg): 第二个物体的质量,比如一颗卫星
- r — 距离 (m): 两个物体中心之间的距离
一颗行星吸引着一颗质量为1千克的卫星。对这颗行星来说,引力常量G乘以其质量M,在我们的单位下正好等于40,卫星运行的轨道距离为2米。引力是多少?
- G · M = 40 N·m²/kg
- m = 1 kg
- r = 2 m
- F = (G · M) · m / r²
- F = 40 · 1 / 2² = 40 · 1 / 4
F = 10 N