看板Physics
标 题请问几个高中物理问题,关於圆周运动与动量
发信站KKCITY (Sun Apr 15 23:56:33 2007)
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1,一个人造冲星绕地球以V的等速率做圆周运动,如果在一个很短的时间内
对此人造卫星於其运动的切线方向施一个力,此後这人造冲星将会在另一个
轨道运行,则下列叙述何项错误?
A,人造冲星对於地球的角动量将会增加
B,(没有问题所以不写了)
C,人造冲星的运行周期将会减少
D,人造冲星在新轨道上的速率会比原来的大.
我的算法是这样的,希望能有能人告诉我错在哪里:
人造冲星在切线方向受到力,代表其做圆周运动的速率增加,因此D对
根据圆周运动的公式:向心力=两物体间的万有引力=GMm/R平方=V平方/R
化简得: V平方*R=GMm=常数
因此速率的平方与其平径成反比,
亦即假设速率变为3倍时,其半径变成原来的1/9
那麽角动量=mVR,就会变为原来的1/3,得A是错的
而根据克卜勒第三定律,对任一恒(行)星而言,环绕其运转的所有行(冲)星
半径三次方/周期平方为常数,表周期平方与半径三次方成正比
半径减小,周期便减少,因此C对
所以我心花怒放地选了A,但答案是C,可以请问我的推论是哪里出问题了吗?
又应该怎麽解才正确呢?
2,一个质量为m的人站在一艘质量为M的静止小船上,这人以水平的方向跳离此船,
而使船以V的速度往反方向运动,请问此人跳离船时需使多少功?
我的算法是这样的,还请赐教
人跳出时,动量守恒,一开始静止,总动量为0,
人跳出後,船之动量为MV,总动量仍旧为0,由此可得人之动量为:-MV
人之速度便为:-MV/m 负号表与船之速度方向相反
因水平跳出,位能不变,所做的功即为增加的动能
因此人作的功=1/2*m*(MV/m)平方=0.5(MV)平方/m
但答案为:0.5(M+M平方/m)*平方
请问我哪里算错了吗?
谢谢各位的解答,希望我写的不会太乱
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