根據萬有引力定律,如果兩個物理之間的距離無限趨近於零,那麼引力就會無窮大嗎?

金and土


萬有引力定律是這樣描述的:自然界中任何兩個物體之間都是相互吸引的,引力的大小與兩物體質量的乘積成正比,與兩物體之間距離的平方成反比。

用公式表示出來是這樣的:


我們知道,除了萬有引力的大小與距離的平方成反比之外,還有另外一個力的大小也與距離的平方成反比,那就是庫侖力。

庫侖力指的是:真空中兩個靜止點電荷之間的作用力的大小,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們之間的距離的二次方成反比。

用公式表示出來是這樣的:


在高中學習物理的時候就有這樣一個問題:庫侖力與兩電荷之間的距離成反比,那是不是就說明了兩電荷之間的距離越小庫侖力就越大呢?


當時整蒙了很多人,答案當然是否定的,雖然在數學上,這種推導看起來天衣無縫,但是這個公式它有適用的條件:只適用於真空中靜止點電荷之間。


這怎麼理解呢,就是在真空環境下,當兩電荷之間的距離要遠大於兩電荷自身尺度的時候這個公式才是適用的,不是真空時還得加一個常數ε(真空介電常數)。


那麼萬有引力的計算公式也是一樣的,它是把兩個物體看做

質點的時候才適用,質點的意思就是:只有質量但是不佔用空間體積的點,只有我們將兩物體看做質量全部都集中在一個點上(質心),並且不考慮物體體積的時候才能使用萬有引力的計算公式。


你比說呀:我們在生活中用手拿石頭的時候,按理說這個時候我們跟物體是接觸的呀,距離應該是無限趨近於0吧,這個時候引力應該很大呀,可是我們為什麼沒有那種扔不出去石頭的感覺呢?


原因很簡單,就是我們跟石頭看著好像接觸了,其實我們的質心與石頭的質心之間還是存在著一定的距離的,這兩個質心之間距離並不是特別接近於0,而引力常數G=6.67259×10-11N·m²/kg²又太小了,所以,在我們生活中哪怕物體與物體從表面上是接觸的,其實他們之間的引力還是特別小的。



也就是說,當物體與物體之間的距離遠遠大於物體本身的尺寸(如太陽與地球之間),我們就可以近似地將這兩個物體看做是質點,然後用萬有引力公式來計算他們之間的引力了!你明白了嗎?


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