Question

“和平”号空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看做圆轨道)开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温而熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海．此过程中，空间站原来的机械能中，还有一部分能量通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量)．

(1)推导出用下列各物理量的符号表示散失能量的公式．

(2)算出的数值(结果保留两位有效数字)．

坠落开始时空间站的质量；

轨道离地面的高度为h=146km；

地球半径；

坠落空间范围内重力加速度可看作g(g取)；

入海残片的质量；

入海残片的温度升高D T=3000K；

入海残片的入海速度为声速v=340m/s；

空间站材料每1kg升温1K平均需能量；

每销毁1kg材料平均所需能量．

Answer 1

答案：略
解析：

注意总能量守恒及各种不同能量的表达式． (1)；(2) (1)取地面不参考面，开始时空间站在近圆轨道的势能 设空间站在近圆轨道上的速度为v，则 r=R＋h　　　　　　③ 空间站在近圆轨道上的动能 解式②③④得 在近圆轨道上空间站的机械能 在坠落过程中，用于销毁部分所需的能量为 ．使残片升温所需的能量．残片动能．由总动能守恒得 ， ．代入数值得．