万有引力公式代表的量,万有引力公式归纳

首页 > 影视动漫 > 作者:YD1662023-11-02 10:12:55

上图中,公式里的G就是万有引力常量。

那么,万有引力常量G的测量有哪些难点?

卡文迪许到底是如何测量它的呢?

下面为您具体介绍!

02万有引力常量G测量的难点

我们先来解释一下这个很多人都会产生的疑问,即:

万有引力常量(以下简称引力常量)真的那么难测量么?

根据万有引力定律的表达式,只需要测量出m,M两个质量,测量出m和M之间的距离R,测量成它们之间的引力F,带入公式,不就计算出引力常量G了么?这是一个中学生都可以做到的呀!

的确,卡文迪许所用的方法就是如此,一个中学生都能想到的方法。

但是这个方法要实现起来可是难上加难!可以说是物理学史上最难的实验之一!

万有引力公式代表的量,万有引力公式归纳(5)

为什么呢?

因为引力太弱了!引力是宇宙中四种基本相互作用力中最小的一种,两个质子间的引力,是它们之间电磁力的1/10^36,也就是1万亿亿亿亿分之一。

m,M的质量可以用天平来测量,距离可以用尺子来测量,但是引力,拿什么来测量呢?

弹簧测力计?不行!——精度完全不够。

万有引力公式代表的量,万有引力公式归纳(6)

引力实在是太弱了,两个60千克的人,站在相距离1米的地方,他们之间的引力,只有2.4×10^-7N——还不到一粒灰尘的重力大小!

这就是万有引力发现100年过去了,引力常量还没有测量出来的原因。

03不得不讲的库仑和库仑定律

引力常数的测量关键,就变成了测量引力,那么我们到底该如何测量引力呢?卡文迪许用的是什么方法呢?

这里,我们不得不讲讲库仑以及其发现的库仑定律。

万有引力公式代表的量,万有引力公式归纳(7)

库仑是个物理学家,主要研究电学。

在物理学中,电荷的多少叫做电荷量,用Q表示,它的单位就是「库仑」,简称库,用符号C表示。

库仑定律是描述带电物体之间(电荷之间)相互作用力的定律——这也是一种最基本的相互作用力,被称为电磁力。

库仑定律的表达式,和万有引力定律非常相似,甚至可以说是一模一样!

万有引力公式代表的量,万有引力公式归纳(8)

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