在高中物理必修第二冊中學習了萬有引力定律,,但很多同學對這個公式的由來很迷惑,劉叔物理在這做個詳細推導。
如下圖所示,m1繞m2做勻速圓周運動,設軌道半徑為r
對m1:由于向心加速度,,。可得
由開普勒第三定律 ,其中K與m1無關,代入可得
從上面的式子可以看出,m1受到的向心力(由m2的引力提供)與其質量成正比,與其到m2的距離的平方成反比。
根據牛頓第三定律,m2也會受到m1的引力F’,大小與F相等,在這對相互作用力中,m1和m2的地位完全相同,或者說是可以對易的,既然F正比于m1,那么F’也肯定正比于m2,所以中的K肯定正比于m2,即K=m2 K’ (K’與m2無關)
整理可得:
令(K’與m1和m2均無關)
最后得:
