作者Cactuss16 (Cake & Toast)
看板tutor
标题Re: [解题]请问一题动量守衡的题型 (自悖论)
时间Sat Aug 16 01:13:30 2008
前一篇有个假设,就是每次脱离造成的冲量 mΔv,但是怎知 Δv 是固定的?
为了避免过於脱离现实,我应该做更符合实际情况的假设
假设实际情况是脱离空壳是靠弹簧 (不管是爆炸还是真的用弹簧)
因为压缩的弹簧能量固定,脱离後将能量转为
(1/2)M(v+ΔV)^2 + (1/2)m(v-Δv)^2 -(1/2)(M+m)v^2 =
c
我要讨论所有变数的关系,M, m, v, c是可控变量 ΔV, Δv 是待解的应变量
MΔV = mΔv
将 Δv = MΔV/m 代回第一式...
顺利解出
(ΔV)^2 = 2c/(M + M^2/m) 就令 ΔV=f[M_,m_,c] 吧
由式子得知,Δv 与 v 无关(惯性座标当然结果,一开始直接用自然座标系就好了)
ΔV 随着 M 减小而不断增加(不用算一堆 推想也知道)
实际上该考虑的应该都考虑了吧,再回归到原题目
(1)分别脱离
ΔV = f[M+2m,m,c] + f[M+m,m,c] + f[M,m,c]
(2)同时脱离
c 变成 3c,m 变成 3m
ΔV = f[M,3m,3c]
........结论勒?
我断线了........
※ 引述《Cactuss16 (Cake & Toast)》之铭言:
: 蛮有趣的题目,自己用土法炼钢想了一下,欢迎讨论
: 若火箭主体质量为 M, 脱离物质量为 m
: (1)分别脱离
: 1st => (M+3m)v = (M+2m)v' + m(v-Δv) (动量守恒,Δv为相对速度)
: ∴ v' = v + mΔv/(M+2m)
: 2nd => v'' = v' + mΔv/(M+m) = v + mΔv(1/(M+2m) + 1/(M+m))
: 3rd => v''' = v + mΔv(1/(M+2m) + 1/(M+m) + 1/M)
: 小结,每次脱离造成的冲量 mΔv 将给剩余的火箭(M') mΔv/M' 的速度变化量(ΔV)
: 就是 mΔv = M'ΔV
: (2)同时脱离
: v' = v + 3mΔv/M
: 讨论 (1/(M+2m) + 1/(M+m) + 1/M) 与 3/M 的大小
: i. M > m , ex 10:1
: 1/12 + 1/11 + 1/10 < 3/10
: ii. M < m , ex 1:10
: 1/21 + 1/11 + 1/1 << 3/1
: 不管如何,同时脱离造成的速度变化量比分别脱离的大...
: 那又为何要分别脱离呢?想必不是因为这个原因
: 因为火箭加速的主因还是靠燃料,每节的燃料用完了剩下厚重的空壳当然就不要啦
: 所以答案诚如上篇的推文 XD
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 123.193.148.213
※ 编辑: Cactuss16 来自: 123.193.148.213 (08/16 01:14)
※ 编辑: Cactuss16 来自: 123.193.148.213 (08/16 01:22)
1F:推 FATTY2108:3Q 08/19 12:26