牛顿大炮
牛顿大炮(英語:Newton's cannonball)是物理学家艾萨克·牛顿阐述的一个思想实验。牛顿用这个实验来假设引力具有普适性,并且是行星运动的重要动力来源。这个实验出现在牛顿的著作《自然哲学的数学原理》中。[1]
思想实验编辑
这个实验来自《自然哲学的数学原理》第三卷“论宇宙的系统”(英語:On the system of the world)中的第5到8页[1],牛顿设想有一门加农炮架在一座非常高的山的山顶上。如果在没有任何引力和空气阻力条件下,炮弹应该沿着发射的方向以一条直线的轨迹远离地球。如果有一个吸引力存在的话,炮弹会沿着一条不同的轨道运动,轨道的形状取决于炮弹的初始速度。如果速度低的话,炮弹就会直接掉在地球上。如(A)和(B)运行轨迹的初始水平速度分别在0到7000米/秒之间。
如果速度达到了所在海拔的第一宇宙速度,炮弹将会沿着一个固定的环形轨道环绕地球,就像月球一样。如(C)轨迹的初始水平速度是7300米/秒。
如果速度大于轨道速度,但小于第二宇宙速度的话,炮弹会沿着一个椭圆轨道环绕地球。如(D)轨迹的初始水平速度在7300米/秒到10000米/秒之间。
如果速度非常快,炮弹将会沿着一个抛物线(当速度恰好为第二宇宙速度)或者双曲线(当速度大于第二宇宙速度)轨道逃离地球。如(E)轨道的初始水平速度约大于10000米/秒。
其他出现的场景编辑
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参考文献编辑
- ^ 1.0 1.1 Newton, Sir Isaac. A Treatise of the System of the World. London: F. Fayram. 1728 [2 June 2014]. (原始内容存档于2019-07-26).
- ^ Sagan, Carl et al. (1978) Murmurs of Earth: The Voyager Interstellar Record. New York: Random House. ISBN 0-394-41047-5 (hardcover), ISBN 0-345-28396-1 (paperback)
- ^ 111 : page of book (Newton, System of the World) (jpg). [2015-12-01]. (原始内容存档于2014-07-28) (英语).
外部链接编辑
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