關於萬有引力的幾個特性及其隨想

來源: 大醬風度 2024-07-10 16:21:47 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (2041 bytes)

看到goodluck888, wxcfan123, kde235三位老師關於萬有引力的討論,想接著聊幾句,因為這是很有意思和意義的一個話題。

 

我們都知道,萬有引力的公式隻適用於兩個質點間由於質點所擁有的質量而引起的吸引力。但實際中任何物體都是占有空間的,因此是個理想模型。

 

當把這個模型應用於具有一定體積的兩個物體時必須通過三維的體積分才能得出兩個物體之間的引力。在實際中這並不是一件輕而易舉的事情。但對於以下兩種情況則可以大大簡化計算:

 

1。對於一個球麵對稱的球體,不論是空心的還是實心的,都可以將球體簡化成一個位於球心的質點來計算。這裏並不要求球體的密度是均勻的 隻要求球體的密度在相同的半徑處一樣就可以,例如一個外麵是銅殼裏麵是鐵的圓球。

 

2。 當兩物體之間的距離遠遠大於他們各自的尺寸大小的時候,在近似的情況下,也可以將這兩個物體視為位於它們各自質心的質點來計算。

 

我們知道,質點的萬有引力公式與兩個點電荷之間的作用力有對等關係,尤其是它們的力都與距離。的平方的倒數成正比。對於一個帶電的空心球來說,當它的電荷密度具有球麵對稱性質時,它對位於其內部的電荷作用力為零,亦即具有屏蔽效應。同理,一個空心球內部也不具有引力場,亦有對引力。具有屏蔽效應。

 

時空是有對應關係的,引力與距離的平方成正比,而在擴散,滲透,與熱傳導中,擴散或滲透或傳導的空間距離與時間的平方根的倒數成正比。這裏滲透或擴散可以是廣義的,例如病毒在人群中的傳染,股票在不同時間框架內的波動率,隨機抽樣的均方差與抽樣大小的關係等。

所有跟帖: 

有兩處打字時手機給加入了句號。。。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (0 bytes) () 07/10/2024 postreply 16:25:28

試求球體的引力 -kde235- 給 kde235 發送悄悄話 (392 bytes) () 07/10/2024 postreply 23:56:19

非常棒! -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (235 bytes) () 07/13/2024 postreply 01:00:58

h -kde235- 給 kde235 發送悄悄話 (354 bytes) () 07/13/2024 postreply 14:07:27

非常棒!學習了。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 15:52:57

對於球對稱問題非常容易解決 -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (81 bytes) () 07/17/2024 postreply 05:43:33

如果在地球打洞穿過南北極,礽石頭下去,它會停在地心嗎? -yma16- 給 yma16 發送悄悄話 yma16 的博客首頁 (0 bytes) () 07/13/2024 postreply 03:10:38

很有意思和想象力的問題。在不同情況下會有不同的結果。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (865 bytes) () 07/13/2024 postreply 06:19:58

當石頭接近地心時,那裏的引力不是越來越小嗎?怎麽會石頭到達地心速度最大? -yma16- 給 yma16 發送悄悄話 yma16 的博客首頁 (0 bytes) () 07/15/2024 postreply 20:27:30

當你推著一個小車跑時,鬆開手那一刻是小車速度最大的那一刻。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (129 bytes) () 07/16/2024 postreply 02:53:46

謝謝,雖然我不懂。 -yma16- 給 yma16 發送悄悄話 yma16 的博客首頁 (0 bytes) () 07/16/2024 postreply 07:24:03

"循環往複而不休", 那不是永動機嗎? -yma16- 給 yma16 發送悄悄話 yma16 的博客首頁 (0 bytes) () 07/15/2024 postreply 20:38:05

這是勢能與動能之間在沒有耗散情景下的互相轉換。。。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (0 bytes) () 07/16/2024 postreply 02:56:38

一個彈簧,假設沒有其它的阻力,是不是可以無限的伸縮呢? -yma16- 給 yma16 發送悄悄話 yma16 的博客首頁 (0 bytes) () 07/16/2024 postreply 07:27:53

這個問題很有啟發性。往地球中心“自由落體”一塊石頭,經推導,這塊石頭的作用力和彈簧力的實質是一樣的,力和距離成正比。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (1496 bytes) () 07/16/2024 postreply 16:12:20

最後一問難度有點大,可能需要解微分方程。 -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 05:52:27

不超過高中課程的知識範圍:) -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 06:49:28

請教 -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 09:36:59

解釋 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (949 bytes) () 07/17/2024 postreply 15:17:47

請教KDE235, 您看一下這裏麵最後那個微分方程有無解析解。多謝! -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 15:50:58

有解析解 -kde235- 給 kde235 發送悄悄話 (360 bytes) () 07/18/2024 postreply 05:59:16

多謝!有一步沒有明白,能否討論一下。內容在裏麵 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (3335 bytes) () 07/18/2024 postreply 11:23:08

哎呀,我搞錯了,謝謝提醒 -kde235- 給 kde235 發送悄悄話 (568 bytes) () 07/18/2024 postreply 17:35:50

學習了,MASTERPIECE!非常感謝! -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (364 bytes) () 07/18/2024 postreply 19:34:45

請指教 -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (81 bytes) () 07/19/2024 postreply 09:53:28

另辟蹊徑,簡化了推導,非常棒。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (2244 bytes) () 07/19/2024 postreply 19:59:04

佩服 -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (526 bytes) () 07/20/2024 postreply 09:08:56

感謝您的推導,您完成了大部分的工作,我做了一點接續的推導與計算。 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (104 bytes) () 07/20/2024 postreply 10:50:19

高中就能解這個微分方程嗎? -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 19:50:51

你這樣問的原因不但是明知故問,而且是因為你沒看明白題意 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 20:19:19

真不是明知故問,請再次指教! -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (0 bytes) () 07/17/2024 postreply 21:41:12

看一下原題中的語言,應該很明了 -大醬風度- 給 大醬風度 發送悄悄話 大醬風度 的博客首頁 (624 bytes) () 07/18/2024 postreply 11:33:26

看一下我的回複,應該很明了。 -六號公路- 給 六號公路 發送悄悄話 (138 bytes) () 07/18/2024 postreply 13:02:45

無阻尼簡諧振動是保守運動(總能量不衰減運動),不是永動機。第一類永動機的是指不輸入能量卻做功的體係,違反能量守恒定理。 -布衣之才- 給 布衣之才 發送悄悄話 布衣之才 的博客首頁 (0 bytes) () 07/20/2024 postreply 09:44:57

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