问个物理题 - 辕门射虎 - 轩辕春秋文化论坛 20周年


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#1

发表于 2006-11-16 14:15 资料个人空间短消息只看该作者

问个物理题

一个物体以10m/s(其实速率没什么,小于第一宇宙速度就行)的速率沿直线飞离地球,会不会离地球越来越远?能不能脱离地球引力?

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#2

发表于 2006-11-16 14:17 资料主页个人空间短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 14:15 发表
一个物体以10m/s(其实速率没什么,小于第一宇宙速度就行)的速率沿直线飞离地球,会不会离地球越来越远?能不能脱离地球引力?

这东西质量有多少？

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#3

发表于 2006-11-16 14:35 资料个人空间短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 14:15 发表
一个物体以10m/s(其实速率没什么,小于第一宇宙速度就行)的速率沿直线飞离地球,会不会离地球越来越远?能不能脱离地球引力?

好像说得不是很明白吧？沿直线就是说地表法线？那个速度是不是一个固定的速度？还是要变的？条件有点少的样子

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#4

发表于 2006-11-16 14:38 资料主页个人空间短消息只看该作者

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原帖由云川于 2006-11-16 14:35 发表

好像说得不是很明白吧？沿直线就是说地表法线？那个速度是不是一个固定的速度？还是要变的？条件有点少的样子

他的意思应该是匀速直线运动

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#5

发表于 2006-11-16 14:40 资料个人空间短消息只看该作者

必须那么具体吗?

质量1kg,速度10m/s恒定,地球标准球体,北极点(其实什么点都一样),沿地表法线

这样个物体为什么不能离地球越来越远?

[ 本帖最后由 KYOKO 于 2006-11-16 14:44 编辑 ]

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#6

发表于 2006-11-16 14:43 资料个人空间短消息只看该作者

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原帖由 夏侯敦的妹妹 于 2006-11-16 14:38 发表

他的意思应该是匀速直线运动

恩其实匀不匀速倒无所谓(还有速率较小),不过一定得直线运动,而不是绕着地球转...

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#7

发表于 2006-11-16 14:54 资料文集短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 14:40 发表
必须那么具体吗?

质量1kg,速度10m/s恒定,地球标准球体,北极点(其实什么点都一样),沿地表法线

这样个物体为什么不能离地球越来越远?

在这个理想条件下，肯定离地球越来越远的
既然是恒定速度，就不受宇宙速度限制
实际的物体，在地球引力作用下，如果不添加推动力，则不可能是定向匀速运动，这种情况下，就受宇宙速度限制

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#8

发表于 2006-11-16 15:01 资料个人空间短消息只看该作者

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原帖由 郝伯道 于 2006-11-16 14:54 发表

在这个理想条件下，肯定离地球越来越远的
既然是恒定速度，就不受宇宙速度限制
实际的物体，在地球引力作用下，如果不添加推动力，则不可能是定向匀速运动，这种情况下，就受宇宙速度限制

恩我的意思当然是有推动力,而且合力使物体始终沿直线运动,而且速率又较小

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#9

发表于 2006-11-16 15:03 资料文集短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 15:01 发表

恩我的意思当然是有推动力,而且合力使物体始终沿直线运动,而且速率又较小

只要是匀速直线运动，肯定能超越地球引力限制
关键是这个“推动力”要一直维持物体的匀速运动

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#10

发表于 2006-11-16 15:34 资料个人空间短消息只看该作者

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原帖由 郝伯道 于 2006-11-16 15:03 发表

只要是匀速直线运动，肯定能超越地球引力限制
关键是这个“推动力”要一直维持物体的匀速运动

我就是奇怪,好像到这里变成了"推动力"最重要
而物理里面只说只要速度达到第一宇宙速度,就能脱离地球引力
照这样看就是速度不够也能脱离地球吗?

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#11

发表于 2006-11-16 15:49 资料文集短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 15:34 发表

我就是奇怪,好像到这里变成了"推动力"最重要
而物理里面只说只要速度达到第一宇宙速度,就能脱离地球引力
照这样看就是速度不够也能脱离地球吗?

任何规律都是在一定条件下才成立的
“速度达到第一宇宙速度,才能脱离地球引力”是指在不继续维持动力，仅凭“惯性”的条件下

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#12

发表于 2006-11-16 15:56 资料个人空间短消息只看该作者

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原帖由 郝伯道 于 2006-11-16 15:49 发表

任何规律都是在一定条件下才成立的
“速度达到第一宇宙速度,才能脱离地球引力”是指在不继续维持动力，仅凭“惯性”的条件下

火箭行进就是靠的燃料,怎么会没推动力?

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#13

发表于 2006-11-16 16:15 资料主页个人空间短消息只看该作者

既然你的意思是匀速直线运动　就不存在燃料推进以后速度减小的问题　所以只要一直是这个速度　总有一天会突破地球引力的

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#14

发表于 2006-11-16 16:29 资料个人空间短消息只看该作者

回复 #13 夏侯敦的妹妹的帖子

那第一宇宙速度是怎么回事呢?

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#15

发表于 2006-11-16 16:33 资料主页个人空间短消息只看该作者

你的题出得有问题　你强调的条件里有　直线　速度10m/s恒定等　这直接把引力的影响给忽略了　有引力的情况下　才能用到第一宇宙速度

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#16

发表于 2006-11-16 16:44 资料个人空间短消息只看该作者

在有引力影响情况下,火箭为什么不能直线飞行了;或者,即使不是直线飞行,为什么不能离地球越来越远???我总能找到一个力,比地球引力大那么一点...

至于10m/s还是100m/s,恒定还是不恒定无所谓;我说直线恒定,只是想把题目简单化

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#17

发表于 2006-11-16 16:53 资料主页个人空间短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 16:44 发表
在有引力影响情况下,火箭为什么不能直线飞行了;或者,即使不是直线飞行,为什么不能离地球越来越远???我总能找到一个力,比地球引力大那么一点...

至于10m/s还是100m/s,恒定还是不恒定无所谓;我说直线恒定,只是 ...

你这一简单吧所有的条件都废除了

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#18

发表于 2006-11-17 10:14 资料文集短消息只看该作者

一个物体以10m/s(其实速率没什么,小于第一宇宙速度就行)的速率沿直线飞离地球,会不会离地球越来越远?能不能脱离地球引力?

精简一下句子成分：
物体飞离地球，会不会离地球越来越远？……

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#19

发表于 2006-11-17 10:23 资料主页文集短消息只看该作者

10m/s的匀速直线运动所受的合外力是0,也就是说推力和地球引力相抵消,这时物体自然会飞出地球.
第几宇宙速度说的是航天器与火箭分离后的速度,这时是没有推力,航天器靠惯性飞行.再说白点计算宇宙速度是就根本没考虑过有推力,是假定航天器在没有推力的情况下在发射时就达到与火箭分离后的速度.严格意义上说这个速度和航天器绕地飞行的速度是不相等的,计算第一宇宙速度时是假定航天器贴地飞行(不考虑空气阻力)这时地球半径>>航天器的离地高度,这时地球半径近似看作航天器做圆周运动的半径,所以航天器绕地飞行的速度近似等于第一宇宙速度.当航天器的高度增大时,一部分动能转化为势能,这时航天器绕地飞行的速度将变慢但机械能是守衡的.也可以这么看,同是万有引力提供向心力,离地近的受的引力大些所以速度快些,离地远的速度慢些但高度高些所以势能大些.第一宇宙速度即是最小发射速度又是最大环绕速度,小于这个速度就会掉下来,大于这个速度轨道就不是圆周而是椭圆,但这时还是不能逃脱地球的束缚,要逃脱地球束缚要超过第二宇宙速度,这时会在轨道的近地点达到最大速度,如果速度等于第二宇宙速度,以抛物线轨道脱离地球,如果大于第二宇宙速度,以双曲线轨道脱离地球.
还有就是没有人会在极点发射火箭,火箭发射场大多在低纬度地区,赤道是最理想的,因为这时可以利用地球自转为火箭提供一个初速度.

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#20

发表于 2006-11-20 12:12 资料文集短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 KYOKO 于 2006-11-16 16:44 发表
在有引力影响情况下,火箭为什么不能直线飞行了;或者,即使不是直线飞行,为什么不能离地球越来越远???我总能找到一个力,比地球引力大那么一点...

至于10m/s还是100m/s,恒定还是不恒定无所谓;我说直线恒定,只是 ...

你这个不算简单化了啊…………

火箭只要是从地球出发，肯定有一个和地球相切的初速度
而只要还在引力范围内，肯定会受到一个和这个初速度垂直向的力。

现在的情况下，要抵消掉这两个（特别是第一个）的成本很高啊。

所谓第一速度，也就是在利用这两个的条件下的计算。就是说初速达到这个速度的情况下，可以在无除重力以外的作用力的情况下达到一个平衡（靠引力来保持匀速圆周运动）。
所以这个主要是研究绕地球运动的卫星，特别是同步卫星等等的

如果速度超过第一宇宙速度，那仅仅靠引力已经不足以维持匀速圆周运动，卫星势必被甩出去，而且越是离开地球，引力越是小，最后还是会飞走的…………

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#21

发表于 2006-11-20 13:46 资料主页文集短消息只看该作者

超过第一宇宙速度而没达到第二宇宙速度是不会飞走的,这个时候的轨道是椭圆.虽然引力越来越小但是因为持续守引力作用速度也会越来越慢,只有达到第二宇宙速度才会飞出去.

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#22

发表于 2006-11-20 15:09 资料文集短消息只看该作者

初中生就能解答的问题.这些人怎么了??

一言之,超过第一宇宙速度的初速度,理论上就可以环球飞行.
按轨道和引力算出来的.

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#23

发表于 2006-11-20 15:29 资料主页文集短消息只看该作者

LZ把初速度和恒定速度概念搞混了

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#24

发表于 2006-11-25 20:47 资料文集短消息只看该作者

回复 #1 KYOKO 的帖子

不用想那么复杂吧，想想电钻就豁然开朗，只要钻头不损坏切硬度大于被钻物体，这个道理跟你说的本质是一样的！

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#25

发表于 2006-12-3 17:30 资料个人空间短消息只看该作者

他的意思是一物体以初速度10m/s运行吧。那不管什么方向都不行。如果速率恒定，方向可以随便更改（假设技术上可行），只要时间足够长，想去哪里都行

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#26

发表于 2006-12-5 17:01 资料短消息只看该作者

地球由轨道运行, 只要这个物体沿着反方向. 即使不动, 也会离地球越来越远

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#27

发表于 2006-12-5 21:46 资料个人空间短消息只看该作者

简单解释一下LZ问题的问题，第一（N）宇宙速度是对这样情况的的物体而言的，就是物体在离开地球的过程中不再获得机械能。

第N宇宙速度对应的是“物体在地球表面处的”速度（即动能），同时在地球表面处的物体还有势能。随着物体远离地球，动能逐渐转为势能，在无限远处时“在地球表面处于第二宇宙速度”的物体的动能则全部转换为势能（即速度变为0，不考虑太阳势场的影响）。

所以，LZ应该注意，第N宇宙速度都是指在地面处的物体速度，而且该物体在运动中不再获得机械能。工作中的火箭不是这样的物理系统。以匀速离开地球的物体必然是持续获得机械能的系统，第N宇宙速度对这样的系统是不适用的。

[ 本帖最后由 ptcn 于 2006-12-5 21:51 编辑 ]

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#28

发表于 2008-2-9 00:04 资料短消息只看该作者

楼主,还要想到磨擦力的问题,这个物体是何材料,假想是火箭材料,显然匀速的话是指动力无限,理论上讲是能飞出地球而越来越远,举个例子如果一个人有无限的精力,那就会做无限的事,也会得到无限的回报,有句话叫物极必反,显然匀速运动是属中庸,并不走极端,但如果某天连光的速度也被打破了,就要考验物体自身的材料特性,能否能克服磨擦力而不被支解,如果在材能够忍耐空间压力的条件下,那此物体能走入另一个空间,很明显还没任何材料能耐受空间的挤压,至少地球上目前没有,匀速运动是很稳定的,不会出现风险

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#29

发表于 2008-2-9 19:30 资料短消息只看该作者

lz 忽略了一个问题了吧，那就是维持物体匀速飞出地球的力什么时候撤销啊？如果飞出地球后撤销问题就很明显了啊！小于第一宇宙速度了

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#30

发表于 2008-2-10 00:15 资料文集短消息只看该作者

QUOTE:

原帖由 夏侯敦的妹妹 于 2006-11-16 14:38 发表

他的意思应该是匀速直线运动

学转去了，明显是初速为10M/S
10M/S飞离地球要看切角是多少。一般是忽略空气阻力，G=10的理想状态。

但是结果很明显小于第一宇宙速度的肯定会落到地面上。

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