开普勒定律证明三定律怎么用万有引力定律证明

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如何用牛顿运动和开普勒定律证明万有引力定律请尽量详细些所以,额 不要用到微积分。只是公式推导就好
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首先,开普勒有三大天文定律(都是针对行星绕太阳运动的) 行星运动第一定律(椭圆定律): 所有行星绕太阳的运动轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一焦点上. 行星运动第二定律(面积定律): 联接行星和太阳的直线在相等的时间内扫过的面积相等. 行星运动第三定律(调和定律): 行星绕太阳运动的公转周期的平方与它们的轨道半长径的立方成正比. 牛顿的万有引力定律是在调和定律的基础上提出的假设,并且被科学观测所验证. 万有引力的内容用公式表示就是: F=G*M1*M2/(R*R) 开普勒的调和定律认为: T*T/(R*R*R)=常数 如果我们考虑两个做星体运动的星体,以一个质量为M1的星体做参考系,那么可以看成质量为M2的星体绕M1做圆周运动,而它们之间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力. 即: M2*(W*W)*R=G*M1*M2/(R*R) 而W=2*3.14/T带入上面的式子就可以得到T平方比上R的三次方是定制,也就是开普勒定律所阐述的内容,这样就证明了牛顿引力定律. 其实科学的讲,这不叫证明,因为牛顿定律是牛顿想出来的,再通过一系列科学的观测数据来核实的,并不能从根源来证明,开普勒也是实验天文学家,他是通过对天文资料的长期观测总结猜想出他的三大定律的,物理学的发现往往就是通过猜想的.
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介绍开普勒定律到万有引力定律的发展过程,
林海yy1134
万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:ω=2π/T(周期)如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为mrω^2=mr(4π^2)/T^2另外,由开普勒第三定律可得r^3/T^2=常数k'那么沿太阳方向的力为mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力.从太阳的角度看,(太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2是太阳受到沿行星方向的力.因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k'包含了太阳的质量M,k''包含了行星的质量m.由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力.如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为万有引力=GmM/r^2
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1.科学发展的要求:牛顿之前,有很多天文学家在对宇宙中的星星进行观察。经过几位天文学家的观察记录,到开普勒时,他对这些观测结果进行了分析总结,得到开普勒三定律:1.所有行星都绕太阳做椭圆运行,太阳在所有椭圆的公共焦点上。2.行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。3. 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
开普勒三定律是不容置疑的,但为什么会这样呢?是什么让它们做加速度为...
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