Question

我国的“神舟”五号载人飞船顺利地绕地球飞行14圈后胜利返回地面，做到人船安全着陆，这是我国航天史上的一个“里程碑”.其实飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决，其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时如何保持飞船速度不变的问题，我国科学家将这一问题早已解决，才使得“神舟”五号载人飞船得以飞行成功.假如有一宇宙飞船，它的正面面积为S=0.98 m²,以v=2×10³ m/s的速度进入宇宙微粒尘区，尘区每1 m³空间有一微粒，每一微粒平均质量m=2×10^-4 g,若要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加多少？（设微粒尘与飞船相碰后附着于飞船上）

Answer 1

0.78 N

解析:

分析飞船在与微粒尘碰撞前后的动量变化，再根据动量定理求解.

微粒尘由静止至随飞船一起运动，微粒尘的动量增加是由于飞船对尘粒作用的结果，根据动量定理有：F·t=nmv-0.

尘粒对飞船的冲量大小也为F·t,F应为增加的牵引力，其中

n==Smv²=0.98×2×10^-4×10^-3×(2×10³)² N=0.78 N.