在物理學(xué)中,常常用等效替代、類比、微小量放大等方法來(lái)研究問(wèn)題.如在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律一百多年后,卡文迪許利用微小量放大法由實(shí)驗(yàn)測(cè)出了萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值,如圖所示是卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)示意圖.卡文迪許的實(shí)驗(yàn)常被稱為是“稱量地球質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn),因?yàn)橛蒅的數(shù)值及其它已知量,就可計(jì)算出地球的質(zhì)量,卡文迪許也因此被譽(yù)為第一個(gè)稱量地球的人.
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(1)若在某次實(shí)驗(yàn)中,卡文迪許測(cè)出質(zhì)量分別為m1、m2相距為r的兩個(gè)小球之間引力的大小為F,求萬(wàn)有引力常量G;
(2)若已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,請(qǐng)推導(dǎo)出地球質(zhì)量及地球平均密度的表達(dá)式.