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  • 1 # 航小北的日常科普

    航空航天專業的同學過來回答一下這個問題!

    衡量地外天體撞擊地球的威力,一般用的單位不是“力”,而是能量。比如說,6500萬年前掉落在地球上、導致恐龍滅絕的隕石,我們會說,這顆隕石的威力是10^14噸TNT當量。

    換句大家聽得懂的話就是,這次隕石撞擊的威力相當於同時引爆了100萬億噸TNT炸藥——這是能量單位,而不是力的單位。

    為什麼不用力的單位,而用能量單位呢?

    一個飛行的橡皮泥球撞在牆上,由於牆對橡皮泥球的阻礙作用,這個小球會經歷一個減速的過程,而因為這個球的大小、軟硬程度不一樣,所以這個減速過程的時間長短也不一樣,最後導致牆受到的衝擊力也不一樣(下圖是Golf球擊中牆面產生的減速過程)。

    簡單說,兩個物體碰撞在一起時產生的力是不確定的。舉個大家生活中能夠感受到的例子:一個人同時從高處跳下來,地面是石頭還是軟墊,這個人著地瞬間腿部受到的力是不一樣的。(具體的原理就是高中物理上說的“衝量定理”)

    但是換一個角度,如果一個橡皮泥球以一定的飛行速度撞上牆面,最後跟牆面粘到了一起,那麼無論碰撞過程是什麼樣的,我們可以知道碰撞的能量是多大——因為這個能量就等於小球的動能。

    而類似的,隕石撞到地球上,即便是一樣的隕石,掉到較軟的地面上和較硬的地面上產生的衝擊力的大小也是不一樣的,所以為了更準確地說明隕石的威力,我們還是用能量,畢竟碰撞產生的能量的大小是一定的。

    而如果是隕石撞擊的能量就相對好算一些了。

    透過隕石坑的形狀,我們可以推測隕石的大小、質量、速度,然後由此反推出來隕石撞擊的能量(如下圖所示,就是隕石撞擊地面的過程)。

    而事實上,隕石撞擊產生的能量主要取決於隕石的速度和質量,不僅僅是隕石的大小——但是如果速度相同、密度相同,那麼直徑1000米的隕石碰撞產生的能量幾乎是直徑100米的隕石碰撞產生能量的1000倍。

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