为什么库仑定律和万有引力定律惊人的相似
有本质的相似性。
用力线表示地球的引力场图/Newton Press
假设我们用“力线”来表示地球对周围物体的引力:从地球中心向四周均匀分布着力线。力线的密度越高(穿透一定面积的线数越多),则表示该处的引力越大。接下来分别在距离地球中心不同的位置放置相同面积的四边形,其距离分别为地球半径的1倍、2倍和3倍。
距离地球越远,线与线的间隔越大,所以穿过四边形的线数越来越少。正像牛顿发现的定律所描述的那样,当离地球中心的距离变为2倍远时,力线的密度(引力大小)则变成1倍远时的1/4。而在3倍远时,则是1/9。
很容易理解,力线密度其实与球面的表面积呈反比关系,而球面表面积与半径的平方呈正比,因此力线密度即与距离为平方反比。
如果假设世界是2维的。那么,代表引力的力线就会在2维平面上均匀分布。此时,引力分布的范围就不是球,而是圆,所以,计算力线密度时要除以圆的周长。因此,引力大小与距离的1次方成反比。也就是说,引力与距离的次方成反比。
扩展资料
果能够实际观测到近距离的引力急剧变大这一现象的话,这将成为证明存在额外维度的有力证据。目前,额外维度为1毫米大的可能性已经被验证实验所否定。科学家们正在潜心验证额外维度是否小于几十微米大小。实际上,在小于0.1毫米的短距离内,“引力的大小与距离的平方成反比”这一定律是否成立,尚未得到确切验证。
一些科研机构正在制作一些小型试验装置,来测量大约0.1毫米距离的引力强度。不过,如果额外维度的大小远远小于原子等粒子的话,我们将很难直接测量引力的大小,这时候就需要大型加速器的帮助。
2024-04-02 广告
2013-11-10
库仑力是强作用力,是由于两物体带电荷而形成的作用力。为什么说它是强作用力呢,举例说吧,电子在原子里以接近光速的速度做圆周运动都没被甩出去,是因为电子和质子之间的作用力很强。
万有引力
库仑力
公式
F=Gm1m2/r2
F=Kq1q2/r2
产生原因
只要有质量就有引力,因此称为万有引力
存在于电荷间,不光有吸引也可能有排斥
最大的相似
与距离的关系为平方反比,在我们完成的习题中反复用到这一点。
遵从牛顿第三定律
吸引力与它们质量积成正比
库仑力与它们的电量积成正比
从力的独立性来理解均有涉及到“补偿法”的物理问题
去掉其中一部分质量,另一部分的质量与其所产生的引力不变
去掉一部分有可能要影响另一部分的电荷分布,在不影响另一部分电荷分布的情境下也不影响另一部分的力。
它们均为保守力做功与路径无关
有相应的重力势能
有相应的电势能
2013-11-10