高中物理/萬有引力
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為什麼衛星在廣播MTV時會繞地球執行?想想看,如果它們的速度慢一點,就會掉下來;如果它們的速度快一點,就會飛走。
衛星的軌道距離與夏奇拉甩頭髮時的頭髮距離有多遠,其原理基本相同。速度越快,距離越遠。
牛頓根據萬有引力定律觀察到月球繞地球執行的事實。
= 萬有引力常數。 = 第一個物體的質量。 = 第二個物體的質量。 = 從 的中心到 的中心的半徑。
這裡我們關注的是 R。公式要求衛星離引力越遠,它需要以越慢的速度執行才能保持軌道。
據說伽利略從比薩斜塔上扔下兩個不同質量的保齡球,但這一點存在爭議,許多人認為這只是一個思想實驗。直覺上認為,在沒有空氣阻力的情況下,較重的物體應該下落更快,但這並不正確,因為事實證明它們同時下落。上面的力公式證明,在其他條件相同的情況下,較大的物體受到的力更大( 或 是我們在這裡關注的…它們是可互換的)。我們知道,托起一個人的肌肉比托起一根羽毛需要更強壯。那麼,為什麼更重的物體不會下落更快呢?一個詞,慣性。你可能已經注意到,扔棒球比扔保齡球更容易。地球也是如此。你可能認為,適用於你的規則不適用於地球,但它們是適用的。為了產生與對質量為其一半的物體相同的加速度,地球需要對質量為兩倍的物體施加兩倍的力,因此,力為兩倍這一事實被慣性也為兩倍這一事實抵消了。當然,這忽略了空氣阻力。由於這個原因,拋射一個固定距離的飛盤球比拋射一個棒球需要更多的能量。在沒有空氣阻力(在真空中)的情況下,一個普通的飛盤球比一個棒球更容易拋射到一個固定的距離,無論多麼難以置信。