1.
我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是:F=
.但是,在某些特殊情况下,非质点之间的万有引力计算及其应用的问题,我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论,而获得快速有效地解决: a.若质点m放置在质量分布均匀的大球壳M(球壳的厚度也均匀)的空腔之内,那么m和M之间的万有引力总是为零.
b.若质点m放置在质量分布均匀的大球体M之外(r≥r0),那么它们之间的万有引力为:F=
,式中的r为质点m到球心之间的距离; r0为大球体的半径.
假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体,通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞.若地球的半径为R,万有引力常数为G,把一个质量为m的小球从北极的洞口由静止状态释放后,小球能够在洞内运动.