宇航员在一行星上以速度为v0竖直上抛一个物体经t.后落回手中..已知该行星半径为R.Ep=-GMm/r(G万有引力常
不知道你想问什么。第一句话跟后面的貌似没什么关系。引力势能是-GMm/r,要得到这个表达式,需要对引力从无穷远到星体表面做的功积分。不知道你说的“为什么不能直接求出g后,动能=引力势能?还要把引力势能的式子化成-mgR*R/r?G不是已知的吗……”做何解。
不理解第二行“1/2mv*v=GMm/r*r”,量纲都不对,左边是能量,右边是力(或者是距离*长度)?
anyway,现在我是理解原题的意思了,知道行星半径,知道行星表面重力加速度,求逃逸速度,用半径和逃逸速度表示出来。其中逃逸速度表达式告诉你了。虽然G是常熟,但是M不是直接知道的。最后答案要用已知的量表示出来。
Ep=-GMm/r只是告诉你引力势能怎么表示。这个公式暂时超出你们课本的范围但是这道题要用到,所以写在这里。
在不考虑动力枯竭的情况下火箭一直飞,它能够挣脱地球引力吗?
火箭要脱离地球引力是不可能的,这辈子都不会,因为引力的作用无限远。但是可以达到逃逸速度。逃逸速度就是说的这个火箭没动力也不能被地球引力拉回来,这也可以看做有能力挣脱地球引力吧。
所以思路就是,某个位置的火箭动能,大于从无穷远到这个位置地球引力对火箭的做功。
万有引力公式F=GMm/r^2,G是万有引力常数,M是地球质量,m是火箭质量,r是火箭距离地心的距离
从无穷远到这个位置r对万有引力公式积分,得到E=GMm/r,mV^2/2=GmM/r的时候就可以逃逸地球了。也就是V=√2GM/r。
假设这个火箭在地球表面,那么V≈11.17公里每秒。这也就是达到这个速度之后,火箭不开发动机也能飘到无限远。当然,事实上这只能逃逸地球,因为还有太阳拉着火箭,所以火箭会进入环绕太阳的轨道。
要是火箭黑科技,无限动力飞着玩。比如他这样飞到距离地球一万公里的高度。那么这时的逃逸速度就是7公里每秒。飞到距离地球十万公里的地方,那么这时的逃逸速度就是2.7公里每秒。
如果火箭慢慢飞,飞到距离地球表面一千万公里的地方,这时只需要280米每秒的速度,就可以逃逸地球。(不考虑其他天体)比这个速度还低的话,就可能会被地球拉回来。
这就是逃逸速度的概念。换句话说有动力的话,慢慢飞就行,越远逃逸速度越小。没动力的话就要尽快达到逃逸速度,然后也可以飞无限远。
不能。我们可以举一个例子说明问题:譬如一个速度小于第一宇宙速度的炮仗,虽然可以蹦哒到很高的高空,但是总归要掉落到地面上来,这是毫无疑问的,尽管其能量可以无穷无尽也都是枉然。在自由空间的运行规律决定了这一普遍规律。速度决定了其逃逸出去的最大高度。达不到必要的速度都不可能逃逸出去,这不是仅有足够能量就可以解决问题的。
怎样详细推导证明引力势能和重力势能的一致性?
由于各物体间存在相互作用而具有砄、由各物体间 相对 位置决定的 能量 叫势能,又称作位能,势能是状态量,势能分为 重力势能 , 弹性势能 , 分子势能 等. 重力势能是物体因为重力作用而栥有的能量,公式为EP=mg△h 弹性势能是物体因为弹性形变蠌具有的能量. 分子势能是分子间的相䠒作用力而产生的能量,分为斥力和引力 在平衡位置r0时相对平衡,小于平衡位置时表现为斥,大于平衡位置时表现为引力.但无论䠕时,引力与斥力都是同时存在的.