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  • 1 # 蛋科夫斯基

    有質量有高度,就有相對於地面的勢能。因為通常所說的重力勢能,說白了就是從這個高度運動到地面,重力所做的功。

    飛船被炸了,碎片會重新獲得不同的速度。在爆炸的一瞬間,整體質量並沒有發生改變。所以在這個時候如果把各個碎片的質量一起計算的話,由於質量和高度沒有改變,那麼重力勢能依然沒變。

    但是碎片會飄向不同的方向,即爆炸過後,各個碎片的重力勢能會發生改變。我們分析一下下圖幾個方向的碎片,會獲得怎樣的軌跡。咳咳,沒錯,我就是靈魂畫手。虛線為原先軌跡。爆炸之後(因為為了好觀察,我畫的太分散,其實應該聚在一起的),我們在這個平面上分析,可以看看四個方向的碎片軌跡有什麼變化。

    飛船頭部會獲得向前的速度,從而導致其軌跡變成了比虛線更大的一個橢圓。

    向上飛出的碎片,也是變成了一個更大的橢圓,只不過軌道可能會和原先的軌道有交叉點。

    而向後的碎片,就相當於因為爆炸而減速,如果速度夠慢,則會墜落地球。

    向下爆炸的碎片同樣,如果高度低,則會墜落地球,如果足夠高,那軌跡也會變成一個橢圓,只不過也會和原先軌跡交叉,並且是一個較小的橢圓。總結一下,在爆炸的瞬間,各個碎片加起來的重量依然為剛才飛船整體的質量,且高度未變。所以這個時候飛船碎片總體重力勢能未改變。

    但是爆炸的時候各個碎片的動能發生了改變,從而導致了接下來的運動過程中,其軌道高度發生改變,最終導致了重力勢能隨之改變。但只要未落地,那麼重力勢能就不為零。

    當然,這是化學爆炸,前後質量不變。如果是核反應爆炸,那麼前後質量會發生改變,隨之而來的就是重力勢能也改變。但只要不是一下全給炸成能量了,那麼重力勢能就不為零。

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