¿Cuál es la fórmula de la ley de gravitación universal? Explica qué significa cada letra.
Gravedad
La atracción entre dos objetos o partículas cualesquiera está relacionada con el producto de sus masas. La fuerza más común en la naturaleza. Conocida como gravedad, a veces llamada gravedad. En física de partículas se conoce como interacción gravitacional y las cuatro interacciones fundamentales: la fuerza fuerte, la fuerza débil y la fuerza electromagnética. La gravedad es el tipo más débil. La fuerza gravitacional entre dos protones es sólo 1/1035 de la fuerza electromagnética entre ellos. En un campo eléctrico débil, el protón tiene sólo 1/1010 de la fuerza electromagnética. Por tanto, la influencia de la gravedad no se tiene en cuenta al estudiar las interacciones entre partículas o el movimiento de partículas en microscopios electrónicos y aceleradores. La fuerza gravitacional entre objetos en general también es muy pequeña. Por ejemplo, cuando se juntan dos bolas de hierro con un diámetro de 65.438 0 metros, la gravedad es de sólo 2,83 × 65.438 00-4 Newtons, lo que equivale al peso de una pequeña gota de agua de 0,03 gramos. Pero la Tierra es muy masiva y las dos bolas de hierro están sujetas cada una a una gravedad de 4×104 Newtons. Por lo tanto, al estudiar el movimiento de los objetos en el campo gravitacional de la Tierra, generalmente no se tiene en cuenta la atracción gravitacional de otros objetos circundantes. Los cuerpos celestes, como el sol y la tierra, tienen masas grandes y el producto es mayor. La enorme atracción gravitacional permite que este gigante gire alrededor del sol. La gravedad se ha convertido en la única fuerza que domina el movimiento de los cuerpos celestes. La formación de estrellas no se dispersa a altas temperaturas, sino que se contrae gradualmente y finalmente colapsa en enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros. Todo esto se debe al efecto de la gravedad, por lo que la gravedad también es un factor importante para promover la evolución. cuerpos celestes.
El proceso de descubrimiento de la gravedad
Al hablar del descubrimiento de la gravedad, también debemos explicar el desarrollo de la astronomía y la mecánica en ese momento para comprender los antecedentes científicos de ese momento y cómo Afectó y estimuló. Newton descubrió la gravedad.
Acerca de la mecánica:
Newton conocía el concepto de inercia propuesto anteriormente por Galileo. Sabía que el motor se movería en línea recta a una velocidad constante sin ninguna fuerza externa. También sabía que si la velocidad o dirección de un objeto en movimiento cambiara, tendría efectos poderosos. En aquel momento, Newton, influido por la "órbita circular de la Tierra alrededor del Sol" del astrónomo Copérnico, pudo haber estado profundamente desconcertado por el hecho de que la órbita de la Luna no era una línea recta, sino una órbita circular alrededor de la Tierra. Sin embargo, ya sabía que la teoría de que "los objetos necesitan fuerza centrípeta para realizar un movimiento circular" fue propuesta por Hagens. Astronómicamente hablando, los planetas que orbitan alrededor del Sol también deberían necesitar una fuerza gravitacional centrípeta, pero ¿qué es esta fuerza?
Acerca de la astronomía:
En 1543, Copérnico propuso la teoría del movimiento celeste, que explicaba las estrellas con el sol como centro y la rotación de la tierra. experimentó un cambio revolucionario. Posteriormente, en 1609, Kepler propuso la primera ley del movimiento planetario "La órbita de un planeta es una elipse, con el Sol en uno de los focos de la elipse" y la segunda ley "la ley de áreas iguales". Los planetas están conectados al sol al mismo tiempo y abarcan la misma área" y la tercera ley "Ley periódica" fue propuesta en 1619: el cuadrado del período t del planeta es proporcional al cubo de la distancia orbital media. Estas tres leyes revelan varias cuestiones:
1. Las órbitas pueden ser circulares o elípticas. ¿Qué acciones pueden crear tal órbita?
2. los planetas giran alrededor del sol . ¿Qué fuerza los hace girar alrededor del sol?
3 ¿Qué significa esto de la relación entre el período y el radio orbital (el cuadrado del período es proporcional al cubo de. ¿el radio orbital)?
Lo bueno de Newton es que vio que la luna ha estado "cayendo" hacia la tierra, al igual que la caída de la manzana. Llegó a la conclusión de que la razón de la caída de. la luna y la manzana fue el efecto de la gravedad de la Tierra.
La caída de la luna
Newton desarrolló aún más su idea comparando la caída de la manzana con la caída de la luna. Más tarde, Newton aprendió eso. si la Luna no caía hacia la Tierra, lo haría en un movimiento en línea recta, y eventualmente se saldría de la órbita alrededor de la Tierra, por lo que creía que la Luna caía alrededor de la Tierra (la Luna caía con fuerza) y por lo tanto. tuvo que caer por debajo de donde se suponía que debía estar sin fuerzas externas.
Newton planteó audazmente la hipótesis de que la atracción gravitacional de la Luna era simplemente un proyectil que orbitaba alrededor de la Tierra. En cuanto a cómo proviene la velocidad tangencial de la Luna, esto puede haber sido determinado en el momento del Big Bang y la creación. La velocidad tangencial de la Luna determinará si su órbita alrededor de la Tierra es circular, elíptica, parabólica o hiperbólica. tierra.
El significado simple de la gravedad de Newton
Newton no descubrió la gravitación universal. Descubrió que la gravedad lo es "todo". Todo objeto atrae a otros objetos, y la magnitud de esta atracción sólo está relacionada con la masa de los objetos y la distancia entre ellos. La ley de gravitación universal de Newton establece que todo objeto atrae a todos los demás y que la fuerza gravitacional entre dos objetos es proporcional a su masa, que disminuirá con el cuadrado de la distancia entre los centros de los dos objetos. Newton desarrolló el cálculo para demostrar que sólo una esfera podía concentrar la masa total de la esfera en el centro de masa de la esfera para representar el efecto total de la gravedad en toda la esfera. Sin embargo, no importa qué tan lejos estemos de la Tierra, la gravedad de la Tierra nunca llega a ser cero. Incluso si te llevaran al borde del universo, la gravedad de la Tierra seguiría actuando sobre ti. Si bien los efectos de la gravedad de la Tierra pueden quedar enmascarados por objetos masivos cerca de usted, todavía está ahí. Todo objeto, por pequeño que sea o por muy lejano que sea, se ve afectado por la gravedad y se propaga por el espacio, como lo que llamamos "todo".
Newton y la Ley de Gravitación
La primera ley de Newton es que todos los objetos siempre permanecen en movimiento en línea recta o en reposo a menos que una fuerza que actúa sobre ellos los obligue a cambiar este estado .
La primera ley de Newton también se llama ley de inercia.
La segunda ley de Newton es que la aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa del objeto.
La tercera ley de Newton es que las fuerzas de acción y reacción entre dos objetos son siempre iguales en magnitud, opuestas en dirección y actúan sobre la misma línea recta.
El principio de formación de la gravitación universal
La gravedad es la atracción mutua entre cualesquiera objetos. La fuerza gravitacional ejercida sobre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional a su distancia.
——"Diccionario Xinhua"
Como todos sabemos, Einstein es un gran héroe de la física. Durante sus décadas de vida, también debería haber pensado en esta cuestión esencial: por qué existe la gravedad entre la materia, especialmente en sus últimos años, cuando realizó investigaciones unificadas sobre campos de fuerza. Aunque no logró grandes logros en la investigación unificada de la ciencia física, ciertamente trabajó algo y aportó cierta inspiración a la investigación de las generaciones futuras. En particular, la teoría de la relatividad de Einstein estableció la ecuación masa-energía para explicar la relación entre la masa y la energía de la materia. Para explicar que la velocidad de la luz en la naturaleza es la velocidad máxima, asumió que la velocidad de la luz existente en la naturaleza es la velocidad máxima y que no hay velocidad mayor que esta. Cuando se superpone la velocidad de la materia, la velocidad relativa no excederá la velocidad de la luz. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es la masa de la materia. Este sistema se conoce como teoría especial de la relatividad de Einstein. Para explicar la existencia de la gravitación universal entre la materia, Einstein creía que el universo es equivalente a una red. La presencia de una sustancia deforma esta red, doblando el espacio-tiempo a su alrededor, dando a la otra sustancia una tendencia a moverse con respecto a ella, equivalente a la fuerza ejercida sobre ella por el objeto existente. Esto se llama relatividad general.
La teoría de la relatividad de Einstein es tan profunda que pocas personas pueden entenderla con claridad, y aún menos personas pueden entenderla. Hoy en día, utilizamos fotones como partículas básicas de la materia para ilustrar aún más que la existencia de gravitación universal entre la materia es un problema muy simple, que se ha vuelto muy fácil y fácil de entender en teoría. Debido a que la existencia de la naturaleza es algo muy simple, debido a los atributos sociales humanos, los seres humanos se han vuelto diferentes de la naturaleza, y debido al pensamiento, el oído, la civilización y la cultura humanos, han vivido una vida social a largo plazo de los seres humanos. Los seres humanos han olvidado el mismo lenguaje de la naturaleza y han perdido la capacidad de intercambiar directamente información completa de fotones con la naturaleza. Solo pueden intercambiar información de fotones con un rango de frecuencia muy estrecho, lo que hace que los seres humanos lleguen a extremos y se vuelvan complicados.
Sabemos que desde la perspectiva de que los fotones son las partículas fundamentales de la materia, la composición de la materia en sí misma no tiene sentido. Si la materia no puede interactuar con otra información fotónica en el medio ambiente, no puede expresar su energía, forma de existencia y propiedades. Existe como materia oscura pura.
Aunque su vida útil es ilimitada, no tiene ningún significado para el medio ambiente ni para sí mismo. Sólo puede expresar su energía y calidad cuando interactúa continuamente con otra información de fotones en el medio ambiente. Es decir, cualquier materia, mientras exista, interactuará constantemente con otra información de fotones en el entorno, de modo que la existencia de materia y la existencia de diversas fuerzas se logran en realidad a través del campo de información de fotones que la rodea.
Como se muestra en la figura, la existencia de la sustancia A es la energía de información fotónica de la sustancia A que interactúa constantemente con el medio ambiente y expresa su propia cualidad. Cuando la sustancia B existe, dado que B también interactúa continuamente con la información fotónica del entorno, esta B afecta el contenido de información fotónica alrededor de A en diversos grados. Desde una perspectiva macro, es B el que bloquea la información de los fotones alrededor de A y cambia el campo de información de los fotones alrededor de A. Desde una perspectiva amplia, la energía de información de los fotones del lado izquierdo es mayor y la energía de información de los fotones del lado derecho de A es menor. Desde una perspectiva macroscópica, B ejerce una fuerza sobre A. Esta fuerza la posee toda la materia y se llama gravedad.
También se puede decir que debido a la existencia de B, la forma del campo de fuerza de información del fotón alrededor de A ha cambiado, y la forma de este campo de fuerza también ha cambiado. Cuando no existe B, el objeto A está en equilibrio. Con B, el campo de fuerza de información del fotón cambia y la fuerza del objeto A se desequilibra. Naturalmente, la gente diría que esto es el resultado de la existencia del objeto B y la fuerza ejercida por el objeto B sobre a.