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  • 1 # 時空通訊

    問題:如果在國際空間站使用M82A1狙擊步槍對著太陽射一發子彈會怎樣?

    要解答這個問題,咱們又要抬出經典力學大師牛頓了。

    在三百多年前,經典力學大師牛頓就發現了萬有引力定律,就是世界上的一切具有質量的物體,都有引力,引力大小是與相互作用雙方的質量成正比,與距離平方成反比,其表示式為:F=GMm/r^2。這裡F就是引力大小值,G為引力常數,M和m是相互作用物體的質量,r為它們之間質心的距離。

    愛因斯坦雖然發現了萬有引力的本質,是質量對空間的擾動和扭曲導致,從而更精確地修正了引力與速度的時間膨脹效應,但牛頓萬有引力定律依然有效。這樣,根據這個定律我們就可以計算出要逃出地球引力的動能,也就是地球三個速度,即環繞速度、脫離速度、逃逸速度。

    地球上三個宇宙速度。

    第一宇宙速度叫地球環繞速度,就是在地球上空一直環繞地球飛行,即不被地球引力拉扯下來,也沒法子逃出地球引力,這個速度為7.9km/s;第二宇宙速度叫地球脫離速度,實際上就是能夠逃脫地球引力的速度,為11.2km/s,但這個速度無法逃出太陽引力;第三宇宙速度是指在地球這個位置,逃離太陽引力的速度,這個速度為每秒16.7km。

    這三個宇宙速度是一個標準值,引力大小與距離平方成反比,因此在距離地球不同高度,三個宇宙速度值是不同的,需相應做出調整。第一宇宙速度,即環繞速度遵循的公式為:v"^2=GM/r;第二宇宙速度,即逃逸速度的公式為v"=√(2GM/R)。

    這裡v"為環繞速度,v“為逃逸速度,G為引力常量,M為地球質量,r為環繞物體距離地心的距離。根據這個公式,我們可以計算出在距離地表400km高空執行的國際空間站,其環繞速度需要約7.67km/s,逃逸速度約10.84km/s。

    知道了這三個速度,我們就能夠知道在空間站開一槍會怎樣了。

    所謂M82A1狙擊步槍的出膛初速度約900m/s,在400km高空雖然還有空氣分子存在,但已經極其稀薄,我們就假定沒有空氣阻力,這樣子彈就一直以900m/s的速度飛,就能夠飛到太陽嗎?no,因為這顆子彈無法飛出地球引力圈,怎麼可能飛向太陽呢?

    太陽距離地球約1.5億km,地球的引力半徑(希爾球)約150萬km,在400km高空要逃出地球引力脫離速度為10.84km/s。這顆子彈的速度能夠達到多少呢?國際空間速度約7.7km/s。如果順著國際空間站運動方向打一槍,空間站速度加上子彈速度,疊加速度可以達到8.6km/s,並沒有達到第二宇宙速度。

    這樣我們可以就計算出這顆子彈在地球上空會形成一個橢圓軌道,遠地點可以達到約5379km處,近地點在400km處。這個距離與太陽毛關係都沒有,只會成為地球一顆迷你衛星。

    子彈最終還是迴歸自己的家園。

    在400km高空,空氣雖然和稀薄,但阻力還是存在的,因此子彈迷你衛星是不能永遠飛下去的,速度會慢慢降低,執行軌道也就越來越低,空氣阻力越來越大,最終這顆子彈會迴歸地球大氣層,成為一顆小流星被燒燬。

    如果朝著國際空間站運動反方向射出這顆子彈,這顆子彈的速度只有每秒6.8km了,而且不會朝著空間站運動反方向飛,還會在空間站慣性下跟著空間站一起飛,只不過沒有空間站快,慢慢拉下的差距越來越大而已。由於這顆子彈達不到在這個高度的環繞速度7.66km/s,會很快被地球引力拉扯進入大氣層燒燬。

  • 2 # 張家小智兒

    對太陽不會有任何的影響,因為這個子彈根本就不會到達太陽。

    圖:國際空間站

    實際上,我們將這個問題所需的資料羅列出來,然後對各種可能的情況進行分析,就會發現不管怎麼樣,這個子彈也無法到達太陽。

    圖:地球上的宇宙速度示意

    有兩種極限情況,那就是飛船從地球的暗面到地球明面的一瞬間和從明面到暗面的一瞬間,此時太陽正好在飛船前進的正前方和飛船前進的正後方。假設太陽在正前方,那向太陽開槍後子彈的速度加上飛船自身的速度,大概是8.8千米每秒左右,而第二宇宙速度是11.2千米每秒,因此子彈達不到第二宇宙速度,也就無法脫離地球引力的束縛,只會以一個橢圓形的軌道繞地球轉動。

    圖:衛星的橢圓形軌道

    其他的各種情況都是位於這兩者中間的,連速度疊加最快的情況都無法擺脫地球引力,何況其他情況呢?

    因此,在國際空間站上開槍,除了對國際空間站可能有極小的速度改變以外,基本沒什麼其他影響。

  • 3 # 星辰大海路上的種花家

    如果在國際空間站使用M82A1狙擊步槍對著太陽射一發子彈會怎樣?

    首先要明確一點,國際空間站相對於太陽的位置不是一成不變的,因為國際空間站在圍繞地球運轉的過程中與太陽的相對位置隨時都在變動,因此在不同位置開槍的效果會有些不一樣,但最終的結果並不會改變多少,我們可以簡單來分析下!

    空間站軌跡,很清楚可以看到空間站的距離地面並不高,大約在400KM左右,執行速度約7.8KM/S!M82A1狙擊槍的初速約900M/S,以下分幾種狀況敘述

    一、假如空間站朝著太陽前進,那麼其速度將增加為8.7KM/S,但並未超過地球的逃逸速度11.2KM/S,因此它將跑出一條近地點與空間站軌道一致的大橢圓軌道!

    二、假如空間佔揹著太陽方向前進,那麼其速度將減小為6.9KM每秒,相當於一個與空間站軌道同速度的衛星減速重返大氣層了,因此無法支撐子彈繼續執行在這個軌道,在逐漸掉落的軌道中慢慢墜入大氣層,也許需要一段時間,但最終將會與地球親密接觸!

    三、假如空間正處在地球與太陽之間,因為其速度並沒有增加,但高度增加了,因此它仍然是一個大橢圓軌道,比空間站朝太陽前進時的大橢圓的遠地點會低一些.....

    幾種情況,沒有一種是可以脫離地球懷抱的,大部分同學可能認為太空中沒有重力,這顆子彈將會朝著太陽前進,其實完全不是,因為在地球軌道上執行的航天器,只是其離心力與重力處於平衡狀態而已,比如空間站的7.8KM/S的速度產生的離心力才能與地球的引力抗衡.....區區一把狙擊槍算個毛哦.......

    所以,無論朝哪個方向發射,最終還是會回到地球,只不過時間各不相同而已.....!!

  • 4 # 科學船塢

    巴雷特M82A1狙擊步槍自1982年服役以來一直到現在,在整個槍械界,巴雷特都是非常有名的。根據巴雷特使用的彈藥不同,它的子彈初速度不盡相同,最高可達915m/s,最大射程可以達到8300米,威力巨大。

    現在將巴雷特抬上了太空,衝著太陽開一槍,結果會怎麼樣呢?

    一顆子彈飛速的從槍膛中射出,聽不到聲音,子彈開始繞行地球,並在一定的時間內,由於重力影響,繞行軌道不斷變低,直至墜落地球大氣層,灰飛煙滅。

    國際空間站執行在距地面400千米的高度,繞行速度在7.8km/s,為了方便對比,將子彈初速度取整設為1km/s。

    順著運動方向開槍,速度加成可達8.8km/s,這個速度很快,但依然擺脫不了地球的引力束縛,速度達不到第二宇宙速度11.2km/s,其最終的命運當然是在地球的懷抱中哪裡也去不了。

    不過,在這個軌道上開槍,要擔心一下空間站會不會與子彈相撞哦,如果相撞,帶來的危害將是災難性的。

    另外,太空中開槍完全沒有問題,因為子彈的開火不需要氧氣與任何空氣參與,從底火藥到發射藥皆是如此。

    從另一個角度看,也能知道子彈不會跑去哪裡,如果可以飛出地球直奔太陽,那麼科學家早就在空間站上發射無數個小型的子彈衛星了,嘿嘿~

  • 5 # 柯翼

    第一,槍彈發射藥不需要氣體氧氣,自帶氧化劑,不然水下開槍怎麼回事,還有俄羅斯的水下步槍還要帶氧氣瓶嗎?最早的黑火藥,1硫2硝3炭的化學反應過程是S+2KNO3+3C=K2S+N2+3CO2,這裡面2硝擔當的就是氧化劑的角色,生成的一份氮氣三份二氧化碳膨脹做工,最新的槍藥配方不知道,但是肯定會自帶氧化劑的。

    第二,先說基本資料,巴雷特槍口初速900米/秒,第一宇宙速度7.9公里/秒,第二宇宙速度11.2公里/秒,第三宇宙速度用不到了

    就算是空間在是第一宇宙速度,加上巴雷特的900米/秒,也到不了第二宇宙速度,第二宇宙速度定義放這裡:當航天器超過第一宇宙速度V1達到一定值時,它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽執行的人造行星,這個速度就叫做第二宇宙速度,亦稱脫離速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。由於月球還未超出地球引力的範圍,故從地面發射探月航天器,其初始速度不小於10.848公里/秒即可。也就是連月球都打不到,更別提太陽了。

    第三,假設速度足夠,直瞄太陽,也要考慮各種引力對物體軌道的影響,不知道能不能打到太陽,沒準跟彗星一樣快速接近,然後,繞一圈又回來了,這就需要軌道計算,專業人士貌似都能算出來吧,不是那個專業的,不清楚。假設速度達到光速,速度30萬公里/秒,夠快了吧,是不是涉及到相對論了,才疏學淺,不知道怎麼玩。

  • 6 # 亞太區噴子飼養員

    我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。我知道,我知道,子彈頭沒動,空間站和槍以及扣動扳機的人會朝槍口的反方向運動。

  • 7 # 科學認識論

    這個問題真有意思。。。。

    但是現實情況並不會那麼誇張,所喲再說完現實情況我們不妨腦洞一下。

    子彈的速度在短期內有無空氣阻力影響不大,所以按照915m/s帶入是可以的。

    假設子彈的合速度大於逃逸速度

    現實情況下不管如何子彈都逃脫不了地球的引力,那麼如果假設子彈和速度大於逃逸速度那麼會怎麼樣呢?

    運用動量定律算下,子彈的質量假設為0.1kg,按照3.2km/s的速度,穿上宇航服的宇航員假設重200kg,這時宇航員會得到一個1.6m/s的反向速度。。。加上太空裡沒有空氣阻力,所以要提前做好防範,不然的話宇航員也自由飛翔了。

  • 8 # 任人漸疏是

    打到自己純屬意淫,或者自己找死!子彈速度質量和人的速度質量在擊發後不一樣,如果考慮重力作用下的軌道變化,能再次碰見那除非是有外力作用了

  • 9 # 風中的偉哥

    會靠近太陽然後被融化?這是不可能的,空間站具備第一宇宙速度,即7.9km秒,步槍子彈的槍口初速約1km秒,即使在空間站運動方向正好朝向太陽,並且速度方向切角正好與地球方向程90度的瞬間開槍,子彈飛行速度也只有7.9+1=8.9km秒,距離第二宇宙速度11.2km秒仍有相當大的距離,子彈無法擺脫地球引力,會在相當長一段時間後被引力拉回地球。

  • 10 # 李小釗同學

    后羿當年用弓箭就射死了9個太陽 我很難想象做麼多年後的今天科技發展這麼快的產物狙擊槍打一下 把唯一一個太陽搞死了 農民還怎麼種地 沒有光合作用 氧氣越來越少 最終導致地球人窒息 全部死亡 動物滅絕的場景

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