飞船降落时动能和机械能的变化

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/02 16:19:01
飞船降落时会喷射高温,高压火箭为了安全着陆,请问从喷射气体到降落这段时间内动能和机械能如何变化

1.重力势能转化为动能,势能减少;
2.初动能加上重力势能转化的动能,动能总体增加;
3.机械能等于势能+动能;
4.机械能不变=初动能+初始位置时具有的重力势能;(能量守恒,不过此时忽略了大气的摩擦,其实考试的时候它会说明要么忽视要么会给出参数)
5.喷射气体是为了降低飞船速度以致能够平稳着陆,喷射的反冲能量=初动能+初势能时(机械能),飞船的速度就会=0,这也是最理想的着陆状态,但是非常难以实现。
抽象的思维任然是物理的关键。

喷射气体的反作用力会使之减速,所以动能减小
由于着陆过程高度降低,故重力势能减小,又因为动能也减小,由机械能=动能+势能知道机械能减小,对这个的解释是因为飞船喷出高温气体对外做功,使自身机械能降低。

由于为了安全着陆,所以火箭最后的速度要比之前小很多(趋近于零),而火箭的质量不变,根据E=1/2mv^2,就可以得知动能减少。
而机械能等于重力势能和动能的总和,动能减少,重力势能减少(重力做正功),因此机械能也减少。也可以从另一个角度来考虑,火箭在半空中是机械能为E1,降落是为E2,而E1-E2=W(W是内力做功,题意“高温”,即意味着内能增加),因为W为正,所以E1>E2,所以机械能减少。

将重力势能转化为动能