万有引力常量

编辑:长虹网互动百科 时间:2020-05-26 13:10:41
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同义词 万有引力常数一般指万有引力常量
万有引力常数是一个实验物理常数,用于计算两个物体间的引力大小。通常出现在牛顿万有引力方程和爱因斯坦广义相对论中。一般用大写G表示。
中文名
万有引力常数
外文名
Gravitational constant
常用符号
G

万有引力常量数值

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其数值仍在不断的测量中,根据CODATA基础物理常数推荐值2014版,其数值为[1] 
与其他基础物理常数相比,其测量难度非常大,故精度不高,仅有
近代一些物理学家认为引力常数并非一定值,而是随宇宙年龄的增长而逐渐变大。关于此说请参考狄拉克的大数假说。不过目前还没有可靠的实验证据显示万有引力常数是变化的。[2] 

万有引力常量测量历史

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万有引力常数最早出现在牛顿的万有引力方程中,但是其数值直到牛顿死后的71年(1798年)才被卡文迪许(Henry Cavendish)通过实验测得。卡文迪许最初的目的不是为了测量这个常数,而是为了测量地球的质量,所以这个实验又称为称地球实验。卡文迪许得到的数值为
。之后的很长时间,这个常数的精度仅有少量的改善。常数G非常难以测量,因为引力相比试验中的其他力来说非常微弱,而且实验中很难避免其他物体引力的影响。而且,万有引力常数也无法通过其他精确测量的参数间接的计算得到。历史上发表的万有引力常数数值变化很大。2014年,CODATA得到了精度最高的测量值。

万有引力常量万有引力公式

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两质点间的吸引力(F)与二者的质量(M和m)的乘积成正比,而与他们之间的距离(r)的平方成反比,其中的比例常数G即是万有引力常数。
适用条件:
1.只适用于计算质点间的相互作用力,即当两个物体间的距离远大于物体的大小时才近似适用;
2.当两个物体距离不太远的时候,不能看成质点时,可以采用先分割,再求矢量和的方法计算;
3.一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力(或两个均匀球体间的引力),可用公式计算,这时r是指球心间距离。

万有引力常量卡文迪许实验

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这是一个卡文迪许扭秤的模型扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出引力常量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
参考资料
词条标签:
非自然 自然学科 科技 社会 理学 学科