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牛顿万有引力定律

牛顿万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年提出的,用于描述自然界中任意两个物体之间的相互作用力。该定律的内容可以总结如下:

相互吸引:

宇宙中的任意两个质点都会相互吸引。

力的大小:

这种引力的大小与两个质点的质量乘积成正比。

力与距离的关系:

引力的大小与两个质点之间的距离的平方成反比。

数学表达式为:

\[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]

其中:

\( F \) 表示两个质点之间的引力大小。

\( G \) 是万有引力常数,约为 \( 6.67 \times 10^{-11} \, \text{N·m}^2/\text{kg}^2 \)。

\( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别是两个质点的质量。

\( r \) 是两个质点之间的距离。

这个定律适用于当两个物体之间的距离远大于物体的几何尺寸时,此时物体可以近似看作质点。如果物体的尺寸不能忽略,则需要将物体分割为足够小的质点,并分别计算它们之间的引力,然后进行积分。

万有引力定律不仅是天体力学的基础,还广泛应用于地球科学、空间探测等领域,对于理解和预测天体的运动至关重要。

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