题目内容
有一宇宙飞船,以v=10 km/s的速度进入分布均匀的宇宙微粒区,飞船每前进s=1 km与n=1×104个微粒相碰.已知每个微粒的质量m=2×10-4 g.假如微粒与飞船碰撞后附于飞船上,则要保持飞船速度不变,飞船的牵引力应增加多少?解析:以时间t内与飞船碰撞的微粒为研究对象,时间t内与飞船相碰的微粒的质量为
vtm,这些微粒的末状态速度等于v.设飞船对微粒的平均作用力为F,由动量定理有
Ft=
vtm·v-0由此式可解出
F=
=
N=200 N.
由牛顿第三定律可知,微粒对飞船的平均作用力与F等大反向,即要保持飞船的速度不变,飞船的牵引力应增加200 N.
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