高中物理中万有引力的公式如下:
基本万有引力公式
$$
F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}
$$
其中:
$F$ 是两个物体之间的万有引力,
$G$ 是万有引力常数,约为 $6.67 \times 10^{-11} \, \text{N} \cdot \text{m}^2/\text{kg}^2$,
$m_1$ 和 $m_2$ 是两个物体的质量,
$r$ 是两个物体之间的距离。
重力与万有引力的关系
在地球表面附近,物体所受的万有引力可以近似地看作是重力。对于地球表面的物体,其重力可以表示为:
$$
F_g = G \frac{M m}{R^2}
$$
其中:
$F_g$ 是物体所受的重力,
$M$ 是地球的质量,
$m$ 是物体的质量,
$R$ 是地球的半径。
卫星运动相关公式
轨道速度 $v$:
$$
v = \sqrt{\frac{GM}{r}}
$$
角速度 $\omega$:
$$
\omega = \sqrt{\frac{GM}{r^3}}
$$
周期 $T$:
$$
T = 2\pi \sqrt{\frac{r^3}{GM}}
$$
其中 $r$ 是卫星绕地球运动的轨道半径。
逃逸速度
逃逸速度(或称为第二宇宙速度)是指一个物体要完全摆脱地球引力的束缚所需的最小速度,计算公式为:
$$
v_e = \sqrt{\frac{2GM}{R}}
$$
其中 $R$ 是地球半径。
这些公式是万有引力定律在高中物理中的基本应用,涵盖了物体之间的引力、重力、卫星运动等多个方面。建议在实际应用中,根据具体问题选择合适的公式进行计算。