Chapter 4 物質間的交互作用力4-1 重力/萬有引力

http://ecuip.lib.uchicago.edu/multiwavelength-astronomy

4-1 萬有引力的發現

克卜勒

16世紀天文學家

我已經找到天體運行的法則!

圖片來源維基百科

圖片來源維基百科

為什麼地球會繞著太陽轉呢？

…!

萬有引力的發現

萬有引力的發現思考一下！在日常生活中，繞著中心旋轉的物體，其受力狀況為何呢？

圖片來源 http://okok111111111.blogspot.tw/2012/08

/the-united-state-kibwe-johnson-men.html /

物體在作圓周運動時，

所受的力為指向圓心

的力。

牛頓

那會是什麼力呢？

萬有引力的發現

蘋果樹圖片來源 http://pixgood.com/apple-tree-png.html

『萬有引力』!

萬有引力的數學方程

牛頓認為兩個物體之間有互相吸引的力。

吸引力的大小與兩質點的質量乘積成 正比 ，

吸引力的大小與兩質點之間的距離平方成 反比 。

公式：

離：兩物體質心之間的距r

kgmNG ]/[1067.6 2211

1 2

2

m mF G

r

FF

萬有引力的特性長程力：作用範圍極大。

例如：太陽吸引冥王星繞太陽運行

超距力：不需要與物體接觸，就有作用。

例如：地球吸引人造衛星，不需接觸

From NASA

萬有引力的特性

龍騰物理課本

萬有引力指向地心

宇宙中的雙星運動

天鵝座X-1

天狼星

萬有引力的應用

解釋天文學的雙星運動

萬有引力的應用

解釋潮汐現象：海水受月球的萬有引力，而有漲落潮之現象

萬有引力的應用行星公轉做圓週運動，向心力就是萬有引力

人造衛星在軌道上做圓周運動，其所需的向心力就是地球對它的萬有引力。

全球定位系統(簡稱G.P.S.)

• 美國於1970年代至今，陸續在離地面高度約20,000公里上空的六個圓形的極軸軌道上，分別布置了24枚的人造衛星，構成全球定位系統(georgic position system)。 http://wordlesstech.com/

萬有引力的應用-大氣壓力產生原因

大氣之重量（受重力吸引）所造成的。

因此壓力隨高度升高而逐漸減少（非線性關係）

1643年義大利物理學家托里切利做了測量大氣壓力實驗

龍騰課本

1 atm =76 cmHg (水銀柱高)

萬有引力的應用-大氣壓力

1654年德國科學家格里克在馬德堡的實驗

將兩個直徑36cm之金屬球接合，抽成真空。由於大氣壓力之作用很難打開，必須兩邊各以8

匹馬拉動，方能將此拉開。

Thank for your attention參考資料

1. 各出版社課本