🌌 萬有引力定律 - Physics Lab

實驗介紹

本實驗視覺化兩個天體之間的萬有引力。您可以調整兩個天體的質量和它們之間的距離，觀察引力大小的變化。

畫面中：

藍色球體：天體1（M₁）
橙色球體：天體2（M₂）
連接線：顯示引力方向
箭頭：表示力的大小

物理知識與公式

萬有引力定律

牛頓在 1687 年提出：任意兩個有質量的物體之間都存在引力，大小為：

\[F = G \frac{M_1 M_2}{r^2}\]

其中：

$F$：引力（N）
$G$：萬有引力常數 = $6.674 \times 10^{-11}$ N·m²/kg²
$M_1, M_2$：兩個物體的質量（kg）
$r$：兩物體中心的距離（m）

關鍵特性

因素	變化	引力變化
質量加倍	$M \rightarrow 2M$	$F \rightarrow 2F$
距離加倍	$r \rightarrow 2r$	$F \rightarrow F/4$
質量都加倍	$M \rightarrow 2M$	$F \rightarrow 4F$

引力與日常

雖然引力是「萬有」的，但日常物體之間的引力非常小：

\[F_{apples} \approx 10^{-7} \text{ N}\]

只有當物體質量非常大（如行星、恆星）時，引力才會顯著。

應用

行星軌道：太陽引力使行星繞行
潮汐：月球引力造成海水漲落
黑洞：極大質量產生極強引力

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📊 實驗探究思考

當其中一個天體的質量加倍時，引力如何變化？
距離變為原來的 2 倍時，引力變為原來的多少？
引力常數 G 的物理意義是什麼？
為什麼引力是「萬有」的？日常生活中的物體之間也有引力嗎？