作者MOAI (在~!升~!半个KEY!!)
看板Physics
标题Re: [问题] 垂直抛射 重力场改变
时间Tue Sep 22 11:30:25 2015
※ 引述《ooww (另外一个我)》之铭言:
: 贵版首PO
: http://imgur.com/ZrIVkqq
: 104 四等消防警察 物理第14题
: 一抛射物自地球表面,垂直发射出去,初始速率每秒10公里
: 地球半径6378公里,忽略大气阻力,则其可到达地球表面上方多远?
: ans: 25000KM
: 这题牵涉到重力场会改变(感觉就有微积分的味道)
: 但是应该可以只靠高中方式就算出来
: 跪求强者解惑
感觉跟你说的一样
应该用高中的观念就可以把这题解出来
高中二下在重力位能一般式的章节中
提到了两个有质量的物质间
如果设在相距无限远的时候位能为零(此时具有的位能最大)
所拥有的位能一般的形式为
U=-GMm/r
是用最基本做功的定义 W=F*S
因为F会随着距离变化
所以在图形上画出来会是曲线
所以跟你说的一样
用微积分去把面积出来所得到的结果
这边不好画图
如果有兴趣看这个
https://www.youtube.com/watch?v=vt3ivDhXjDc
然後再用推文版友所说的
力学能守恒去计算
力学能守恒是限定在物体只受到重力做功时
所具有的动能加位能会是一个定值
也就是刚刚说的力学能
因为题目忽略空气阻力
所以可以用
物体一开始具有的动能为 1/2mv^2
具有的位能为 -GMm/r r=地球半径
後来具有的动能为0
位能为-GMm/R R=此时距"地心"的距离
列式为 1/2mv^2+(-GMm/r)=(-GMm/R)+0
需要知道重力常数G 以及地球质量
不然也要知道在地表的重力加速度
g=9.8=GM/r^2 再去反推地球质量或是常数
我的想法是这样啦
但是手边没计算机懒得算XD
还请版上的先进指教
谢谢
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1F:推 ooww: 一开始位能 -GMm/r, 负号是因为方向向下吗? 09/22 12:47
2F:→ MOAI: 因为我们是设定无穷远处的位能是零 09/22 13:03
3F:→ MOAI: 你可以这样想,东西越高位能越大,如果在无穷远位能最大 09/22 13:03
4F:→ MOAI: 那所有的位能都是负的,两个物体越靠近,负越多 09/22 13:04