密度跟引力有什麼關係?

時間 2021-06-01 10:39:35

1樓:戊戌

引力和質量有關,密度和質量有關,所以,引力和密度有間接關係。同樣的質量,不同的體積,密度不同,引起的後果不同。比如,和太陽質量一樣的,如果分布在更小的範圍之內,可能形成光線因為被引力束縛而無法出現的黑洞。

所以,引力大小和質量正相關,但引力對周圍物質包括光的作用,與密度相關。

2樓:mcxzx

在牛頓引力論中,密度和引力關係不小:

請看萬有引力的泊松方程: , ,a為物體在一點的加速度。可以看到引力勢函式的確和密度有關。

但當在某個區域D沒有物質時, , ,在這個區域中引力勢就是調和函式。眾所周知調和函式和奇點位置、邊界條件(邊界處函式的梯度)有關係。只要奇點周圍相同,邊界條件相同,那麼這個調和函式就只有乙個(或只差乙個常數,不過如果告訴邊界處引力勢一點的值,那麼就可以把這個常數也確定下來)。

也就是說,如果在乙個區域內無物質,區域邊界處引力勢的梯度和值相同,管你區域外物體的形狀是什麼,密度分布是什麼,內部的引力勢都相同,內部的東西收到的引力不會變。

乙個很著名的例子就是球對稱物體的引力勢:

假設這空間中只存在乙個密度為ρ,半徑為R的球體,選擇座標系中心為球體中心建立笛卡爾系,設 ,注意到 ,同時由於只存在這一球體,那麼引力勢函式必然是球對稱的,即 ,並且直覺告訴我們在球體中心沒有引力(引力合力為0),即 ,那麼可以得到在球體內部區域D 引力勢函式為 ,我們將拉普拉斯運算元作用於其上: ,根據泊松方程,我們則可以算出 。接下來看球體表面 引力勢的梯度:

, 為 同時也是單位球面法向量。而球體外的引力勢函式則是球對稱調和函式,具有以下形式: ,我們令 為0(規範引力勢,不造成影響),在r=R時則具有梯度:

,那麼可得 ,M為球體質量。為了讓函式連續,我們便也解得 ,我們寫出整個函式:

可以看到,除非在球內部,否則能影響引力的只有球體的質量,同樣的規律適用於所有球對稱物體。

3樓:這一撞動量不守恆

萬有引力F=GMm/r

顯然引力跟密度沒有半毛錢關係。

如果你要說有關係可以用密度ρ=m/v

然後用球的體積公式瞎搞一番。

然後再代進去萬有引力公式。

接著就可以一目了然。

結論:等體積天體密度越大引力越大,

等密度天體,體積越大引力越大,

然後你會發現這些結論基本上沒啥卵用。

本質上還是扯到質量。質量大引力就大。

不過還得留意兩個物體之間的距離。

4樓:Jun Chang

根據萬有引力定律,質量和引力有關,半徑和引力也有關係,所以看起來密度和引力也有關係了。你可以把萬有引力定律中的質量用密度和半徑表示出來,就可以看出引力和密度的關係了。

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