不是要可视为质点才可以用框中的公式吗?
其实在物理学里,质点模型是不存在的,是物理学家假象的模型,质点的密度函数就是典型的δ函数,也就是将物体的质量在一点上。而这种模型在实际生活中是不存在的,因为任何物体都存在着客观的空间上的大小。 所以我们在物理学中将质点准确的成为质点模型。
那么你就会问既然不存在,为什么还要用它。其实这就是物理学中的一个特点了,我们为了解决问题,往往会把实际问题进行一定的抽象和简化,在精确求解和简化模型解决问题得到的解差别不大的情况下,我们会选择简化模型进行近似求解。 因为往往简化模型的计算量会很少(呵呵,科学家也都很懒的)。
那么回到万有引力定律问题上来,是的,我们的公式是建立在质点模型的基础上的,如...全部
其实在物理学里,质点模型是不存在的,是物理学家假象的模型,质点的密度函数就是典型的δ函数,也就是将物体的质量在一点上。而这种模型在实际生活中是不存在的,因为任何物体都存在着客观的空间上的大小。
所以我们在物理学中将质点准确的成为质点模型。
那么你就会问既然不存在,为什么还要用它。其实这就是物理学中的一个特点了,我们为了解决问题,往往会把实际问题进行一定的抽象和简化,在精确求解和简化模型解决问题得到的解差别不大的情况下,我们会选择简化模型进行近似求解。
因为往往简化模型的计算量会很少(呵呵,科学家也都很懒的)。
那么回到万有引力定律问题上来,是的,我们的公式是建立在质点模型的基础上的,如果严格按照理论去解实际问题,我们就需要用到牛顿大神发明的另一个工具了,就是微积分。
将A星球分成无限小的份数,再把B星球也分成无限小的份数,然后考虑A星球的一份对B星球的每一份的作用力依照你们高中的公式去求分别是多少,然后将A星球的每一份都这么算起来,再将他们的整体效果进行积累叠加,好吧,把地球分成两份我估计你也不会觉得他是个质点吧,那么咱么就先分上个10000份吧,那你要考虑多少个作用力呢,是10000*10000个其实把地球分成10000个还不是点之源,你可以充分的发挥你的想象力了,你得有多少个关系需要去求解吧……这就是严格按照公式去求解的方法。
而且这个方法还得考虑两个星球上的质量分布是否均匀……
但是举个例子,我把两个汽车并排放在一起,你从1m远看他是两个,你从泰山顶上看,估计你连看都看不见了,为什么,因为他两个都成了看不见的小点了。
所以,我们在相对尺度很大的情况下,也可以将两颗星球看成是两个质点,这不就一个公式就搞定了么。所以作为一个物理系的学生,我可以很负责任的告诉你,物理学家都是很懒的。
而其实如果你真的按照第一个方法去算的话,你会发现其实A星球每一份对B星球的作用都差不多,为啥呢,因为A星球分割完后,每一份之间的相对位置和A星球据B星球来说,几乎可以忽略成,故我们偷懒不是没有道理的,实际上从客观上分析,我们也会发现这两个星球基本上可以等同于质点了。收起