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關於引力彈弓引起的一個能量損失問題?飛行器利用大質量行星的引力彈弓效應獲得更大的動能,從而飛向更遠的地方。根據能量守恆定律,這對於行星會有什麼影響?如果地球利用木星的引力彈弓去逃逸太陽系,對於木星會有什麼影響?
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回覆列表
  • 1 # z佳奇呀

    引力彈弓效應是利用偷取行星公轉的動能給自身加速的一種很常見的加速方式

    旅行者二號正是利用這種效應才獲得了足夠的動能才能飛出太陽系的

    利用引力彈弓加速後,衛星獲得的動能等於行星失去的動能,由於二者質量差非常大,通常情況下行星的速度改變可以忽略不計

  • 2 # 揮斥方遒

    首先從根本上來講引力的彈弓效應運用的是作用力和反作用力的原理,一個物體受到力的作用,同時他也必將給施加壓力的物體一個反作用力。所以從理論上來講,獲得了行星引力彈弓效應的飛行器,一定會給星星帶來一個反作用力。但是從實際情況上來考慮,因為行星的質量足夠巨大,所以這個反作用力可以忽略不計。

    第二點從萬有引力方面來考慮,兩個物體之間的萬有引力與兩個物體質量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。所以從理論上講任何兩個物體之間都存在萬有引力,而實際情況下,因為有的萬有引力,極其微小,所以我們基本上忽略不計。

    最後舉個簡單的例子進行比較:手槍射出子彈,手槍會給子彈一個力,同時子彈也會反作用於手槍一個力,這個力便是我們通常所說的後坐力,同時由於子彈的質量比較小,所以他會獲得一個更大的向前的力,而槍械的質量比較大,所以他會獲得一個較小的後坐力。

  • 3 # 郭準鈞

    木星會損失一定的動能,讓系統的能量守恆。木星損失動能,公轉速度會降低,由於引力作用,木星的軌道半徑會縮小,勢能下降。

  • 4 # 冬哥譜科

    會使木星的自轉加速或減速。

    飛行器利用大質量行星的引力彈弓效應獲得更大的動能,從而飛向更遠的地方。人類利用這一原理成功地將旅行者航天器送出了太陽系,這應該是萬有引力的驕傲。

    根據牛頓力學定律,對一個物體施加一個力,就會有一個大小相同方向相反的反作用力。但在這裡不完全適用。木星和地球的引力是持續向空中任何方向傳遞的,在地球利用木星的引力時,不會給木星大小相同方向相反的反作用力。但由於地球的質量也相當大,它的引力也不可小覷,它也會在離開木星的方向上,給木星施加影響,這個影響就是會使木星的自轉加速,但影響不會太大。

    由此可知,當地球利用木星引力時,也會影響木星的自轉速度。

  • 5 # 科學史話

    首先在回答這個問題之前先解釋一下什麼是引力彈弓效應:

    引力彈弓就是利用行星的重力場來給太空探測船來加速,具體來說就是利用行星或者其他天體的相對運動和引力來改變飛行器的軌道和速度,把探測器甩向目標,也就是把行星當作“引力助推器”,以此來節省探測器的燃料。如下圖所示:

    具體資料分析如下:

    假設行星U向左運動,飛行器以速度V向右運動。由於兩者的運動方向相反,所以當飛行器執行至行星右側時,其軌道就會發生彎曲,進而U+V的相對速度執行。當飛行器脫離行星軌道時候,飛行器的速度為U+V,但飛行器的運動方向相反,由於行星本身以速度U向左運動,所以在觀測者來看,飛行器正以2U+V的速度向左執行,其速度的提升幅度為2U,即行星運動速度的兩倍。

    但是根據動量守恆規律,飛行器獲得的線性動量在數值上等於行星失去的線性動量,不過由於行星的質量巨大,所以這種損失對其速度的損失可以忽略不及。反之,我們也可以利用引力彈弓,可以給飛行器減速。

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