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有趣的故事從這里開始。1665年的夏天,英格蘭爆發了恐怖的瘟疫。當時可愛的牛頓先生正在劍橋大學讀書,劍橋大學被迫關閉,學生們都回到了家,艾薩克·牛頓()的傳奇也揭開了篇章。
牛頓回到農場,在一個人的思考和學習中并沒有被書本禁錮思想。那個帶有傳奇色彩的蘋果砸到了他的頭上,從而砸出了引力理論。這個故事是牛頓老年時自己講出來的。蘋果在基督教中是智慧之果。
牛頓的家族是非常有趣的,他是唯一一個會寫自己名字的人,他農民的家族轉變為地主階級證明了其家族血統的智商優越性。牛頓從小喪父,繼父將其與母親隔開,他曾經干過很多偏激的事情,并且在10歲不久送入城里上學,有過一生唯一一次感情,即與駐扎地的藥店主人繼女產生愛情,沒有結果。
牛頓的母親是一個守財奴,繼承了兩代丈夫的財產,卻要讓牛頓領取補助金進大學,牛頓為他人工作,從而性格扭曲。他對打敗自己當時的敵人:羅伯特·虎克()特有意思。牛頓有一句名言知道吧:“如果我看的遠些,那是因為我站在巨人肩膀上的緣故。”
我們可愛的心理學家和我曾閱讀過的一篇文章都說是牛頓謙虛的證明,這實際上是牛頓在嘲笑,因為這貨矮矬窮啊。以后跟你朋友合作不爽,就拍拍他的肩膀,說出這一句話吧。
牛頓三大定律聽說過不,它們是宏觀物理的奠基石。有一個在第一卷基礎中提到:加速度定律。即當任何一股力作用在一個物體上的時候,無論物體在干啥,都會獲得加速度。
有小屁孩要問了:哎喲,我若是以一千米一秒速度飛奔,你按了我一下,我會加速嗎?
當然會,我們知道力是改變物體運動狀態的原因,你不受力時保持千米每秒,我按你難道沒力嗎?有力對吧,那么只要是力都遵守定律,即都會改變物體運動狀態,只是改變大小的問題罷了。就像我們舉過的例子:10000000光年外的沙子會給你一個引力一樣,以概念形式存在的力定量表示也是可以存在的。
所以,加速定律即為物體的質量乘以加速度等于所加的力喲。公式:F=ma。我們就可以推導:a=F/m
*“/”表示除,OK?
這個公式告訴我們,在沒有摩擦時作用在物體上的力能改變物體的運動狀態從而獲得加速度。哪怕是反方向的阻力,我們也能通過這個公式計算其速度減弱程度。
那么我們就要切入引力了。那么引力存在吧。我們地球上的引力讓物體在下降的過程中獲得加速。
我們再來回顧一下之前講的衛星問題。衛星繞地球轉吧,我就用科學的類比法將其類比為一個巨型石頭,那地球就是一個巨大的手,通過引力場這條線,牽引住了這個巨型石頭。石頭在轉吧。想象一下,你的手拉著一條線,牽動石頭在空中高速旋轉,高速旋轉時在同一個平面內吧。我們讓石頭被繩子牽著而不飛走需要一個比較大的力,石頭的運動速度越大,所需要的力就越大。衛星的質量那么大。地球所需要不讓其飛走就需要非常大的力禁錮其運動,即地球給衛星的力恰好抵消了衛星飛走的慣性,從而使衛星不飛走。
我們來解刨一下慣性的原因吧。我們都知道慣性很奇特。比如你之前狂跑,突然停下來,會向前飛一段距離吧,這就是慣性。慣性即表示了力是改變物體運動狀態的原因。就是沒有力,慣性會讓你一直飛,停不下來。而你的腳和地面的摩擦力用F=ma公式計算得出了反方向的加速度,讓你的速度被減弱,最終停下來。這就是這個狗逼慣性的真實含義,就是物體在不受力時會保持原來運動狀態,當你改變運動狀態,慣性會讓你保持原來運動狀態,從而產生力與你改變運動狀態的力相互消耗。懂了沒,小屁孩!
接下來本爺要給你露一手了。我之前已經講了牛頓萬有引力定律吧:引力=Gm源m物/d的2次方。再解釋一遍,G是一個常量,m源中的源是我給你們注的標示,這個m表示產生引力的源頭物體的質量。m物的物也是我給你們注的角標,這個代表受到引力的物體的質量。d的2次方即引力源與受力物之間的距離的平方。
那么我們怎么知道地球給我們的重力從哪里產生?如果在上半段產生,我們如果來到地球內部三分之一處是否還有重力?還是繼續被往下拉?還是沒力了?
我們要應用牛頓的微積分模型。拿出一張紙,在上面畫個圓形,假設這玩意兒是個二維平面的地球吧,我們畫一條條平行且兩條間距離相等的直線,把地球分成許多個長條吧。我們能發現,越靠近赤道的部分引力越大。因為它越寬,m越大,而以宏觀光年來計算的距離使得地球一塊塊之間的距離差變的微乎其微。那么引力就只和物體的質量有關了。那么赤道那一塊(即地球中心)引力最大,所以地球的引力源在中心。整個也是引力源。知道了沒,小屁孩。
好了,小爺要去背英語了,沒空鳥你們了。