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  • 1 # 章彥博

    正常來說不會。簡單來說,由於動量守恆,在加速了炮彈之後,空間站的速度也會改變。這樣,它們各自的軌道也就改變了。即使繞了一圈回來,一般也不會同時同地出現在一起,也就是說,不會相撞。

    當然,這裡有兩個假設:第一,使用的火炮是有後坐力的;第二,空間站之後不會變軌。因為如果真的可以變軌,那可能性就太多了。空間站甚至可以專門去調整軌道,等著和炮彈相撞,這樣也就沒有什麼可以討論的了。多加一些限制,有時候會使得問題更加有意思。

    迴歸正題,詳細的說一下這個過程。首先,動量定義為速度乘質量。在沒有外力/合外力為零的時候,動量守恆、不變。在空間站的參考系中,可以認為合外力為零。此時,向後面發射一個炮彈,由於動量守恆的緣故,空間站的速度勢必會增加。

    速度增加之後,其軌道一定會改變。題主之所以問出這個問題,想必是認為軌道不會因此改變。但是,我們只要知道軌道高度與速度之間的關係,就會知道為什麼速度一定會影響軌道。衛星繞地球做圓形、橢圓形軌道運動。在運動的過程中,在旋轉參考系中,衛星就因運動而有了「離心力」;在慣性系中,可以認為它需要一個向心加速度才可以維持當前的運動。而重要的是,相信加速的的大小,與速度、曲率,都有關係。它需要等於此時的引力才能平衡。要維持在一個軌道上,它就有其確定的速度。速度一旦變化,比如說增加,那引力就不足以將它束縛在當前的軌道上。有的時候,是從圓形軌道變為橢圓形軌道;有的時候,速度增加的過多,會直接脫離地球的束縛,離開地球。這樣,也就很難再在某個地方碰到之前打出的炮彈了。

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