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AQA A-Level 物理/萬有引力場

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牛頓定律- 萬有引力是作用於所有物質之間的普遍吸引力。將物體的質量加倍會使兩個物體之間的力加倍,而將兩個物體之間的距離加倍會使力變為之前的 1/4,F 與距離的平方成反比。

F 是兩個物體之間的力,單位為牛頓

G 是萬有引力常數,m1 和 m2 是兩個質量,單位為千克,它們的中心距離為 r,單位為米。

引力場強:引力場強 g 是單位質量的力(單位為牛頓每千克)。在平行場中,g 的大小可以透過以下公式計算。

然而,在徑向場中,g 的大小由以下公式給出。

引力勢:場中某點的引力勢是指單位質量的勢能(即 1 千克)。它是將單位質量從無窮遠處帶到場中該點所做的功。無窮遠處的引力勢為零。引力勢是標量。 

將質量 m 從引力勢為 V1 的場中某點移動到引力勢為 V2 的場中某點所做的功 W(單位為焦耳)由以下公式給出

行星和衛星的軌道:行星軌道速度與其半徑之間的關係可以透過用地球質量代替太陽質量來應用於衛星繞地球的軌道。這使得能夠計算出任何軌道半徑上的衛星速度。一些通訊衛星佔據著地球同步軌道。地球同步軌道上的衛星

-軌道在地球赤道上方

-相對於地球表面保持在同一位置

-軌道週期(或週期)為 24 小時

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