高一,学到万有引力。设地球质量为m,太阳质量为M。以太阳为参考系,地球绕太阳匀速圆周运动,半径为R,速度为v,则向心力为mv²/R;以地球为参考系,则太阳绕地球做匀速圆周运动,半径也为R,速度也为v,则向心力为Mv²/R。地球绕太阳转、太阳绕地球转,两种圆周运动的向心力都由万有引力提供,万有引力对两个物体的作用力大小相等,那么mv²/R=Mv²/R,则m=M,地球和太阳质量相等,这是不可能的,请问是哪一步推理出了问题?
就是说即使以太阳为参考系,其实真正意义上地球也并非绕太阳做圆周运动的么?
追答以太阳为参考系,地球与太阳之间的距离是不会变的 所以地球相对于太阳还是圆周运动 只是两参考系下 计算所用的半径是不同的 楼主的这个问题很好 很有研究价值
地球和太阳绕质心旋转,以质心为参考系,是否可以将地球和太阳的轨迹视为同心圆?如果可以,那地球和质心存在圆周运动,若再以地球为参考系,则质心绕地球做圆周运动,而太阳在地球-质心连线上,那岂不是又成了圆周运动?
追答我刚才看了一下,确实是这个样子。我仔细思考了一下,感觉这个问题出在变换参考系是非惯性系的问题上面,如果参考系不是惯性参考系的话,按照伽利略的变换关系应该是有一个惯性力参与的,你可以查看一下。不好意思,刚才没有仔细考虑
如果太阳绕地球圆周运动成立,那在相同时间内,太阳绕地球转过的弧长和地球绕太阳转过的弧长不是一样么,线速度怎么会不同?
追答如果太阳绕地球圆周运动成立,那么可以视为双星,但是它们所绕的质心位置不确定
则
V1:V2=r1:r2=M2:M1 r不能认为是中点
其次 楼主的等式用的是经典力学中牛二定理没错吧,但是在相对论中,古典力学想要说明一个物体不受外力,必须证明它是惯性的,想要说明一个物体是惯性的,有必须证明它不受外力。
经典力学假定有一组特别的参考系。在这组特别的参考系内,大自然的力学定律呈现出比较简易的形式。这些特别的参考系为惯性参考系
但是,我们知道,由于高等学校承认一个标准的惯性系——绝对坐标系的存在,这样的定义是可以的,而在相对论没有明确地提出一个标准的惯性系以前,这样的定义就没有什么实际意义。
一个参考系是不是惯性系,只能由试验确定。最基本的判据就是牛顿运动定律成立与否
事实上惯性系是由牛顿一定律建立的,牛顿三大定律成立的参照系本身就是一个惯性系,
一般来说,我们研究的运动主要是地球上某个物体的运动,这个时候,往往认为地球是静止不动的,那么,要应用三大定律来研究,选取的参照系必然需要是惯性系,必然需要相对地球静止或匀速运动的参照系,也就会有:一般认为,相对于地球静止或匀速运动的残照系为惯性系。如果相对太阳来说(一般天体物理会采用),这个坐标系就是一个非惯性系。这样就没法用F=ma了