根据牛顿的朋友对根据牛顿的朋友对他晚年谈话的回忆,当牛他晚年谈话的回忆,当牛顿思考月球绕地球运行的顿思考月球绕地球运行的原因时,苹果偶然落地引原因时,苹果偶然落地引起了他的遐想
起了他的遐想
地球对月球的力,地球对地面上物体的力,太阳对行星的力,是不是同一种力呢
牛顿的思考:万有引力定律的发现过程苹果与月亮受到的力苹果与月亮受到的力可能是同一种力可能是同一种力
可能是地球表面的重可能是地球表面的重力延伸到月亮
力延伸到月亮
而且都是类似太阳与而且都是类似太阳与行星间的引力,它们都行星间的引力,它们都应遵从“应遵从“与距离的二次与距离的二次方成反比方成反比”的关系
牛顿的猜想:检验目的检验目的::维持月球绕地球转动的力维持月球绕地球转动的力和和地球上使苹果下地球上使苹果下落的力落的力是否为同一性质的力是否为同一性质的力检验方法检验方法:若两个力都满足满足“:若两个力都满足满足“平方反比平方反比”定律,则为”定律,则为同一性质的力同一性质的力
假设假设两个力都满足两个力都满足““平方反比平方反比”定律,由牛顿第二定律:”定律,由牛顿第二定律:22RRMmMmGGFF11mgmg已知月球绕地球转动的轨道半径是地球半径的已知月球绕地球转动的轨道半径是地球半径的6060倍倍,则,则22rrMmMmGGFF22mama月22rrMMGGaag36001月事实是否如此事实是否如此
当时已知的一些量:当时已知的一些量:地表重力加速度:地表重力加速度:g=9
8m/sg=9
8m/s22地球半径:地球半径:RR=6400×10=6400×1033mm月亮周期:月亮周期:TT=27
3天天≈≈2
36×102
36×1066ss月亮轨道半径:月亮轨道半径:rr≈60R≈60Rga36001月
计算验证:计算验证:g36001