万有引力定律怎么推理出来的

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  • 牛顿当时的推导思想是这样的:

    假设一个天体绕另外一个天体做匀速圆周运动,这里我们就假定研究地球m,线速度v,周期是T,绕太阳M,做半径为r,的圆周运动.

    地球和太阳之间的万有引力提供向力: v=2πr/T

    F=mv^2/r

    代入F=m﹙2πr﹚²/rT²=4π²mr²/rT²=4π²mr³/r²T²

    由开普勒第二定律:长半轴的3次方与周期的2次方之比为定值,既:r³/T²=k′

    那么上式可以写成:F=4k′π²m/r²

    可以看出这个引力F∝m/r²

    牛顿当时想到的是这个引力是太阳和地球之间的,既然跟地球的质量m正相关,那么引力是他们的相互作用力,肯定也与太阳的质量M正相关.于是他大胆得出:

    F∝Mm/r²

    最后写成了:F=GMm/r²

    G为引力常量,为一恒定的系数,后由英国物理学家卡文迪许测出.