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假如可以用火箭用一条绳子拉一个物体飞向月球 则这绳子的拉力最少是多少?

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解决时间 2021-04-27 09:34
假如可以用火箭用一条绳子拉一个物体飞向月球 则这绳子的拉力最少是多少?
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假如我们要让物体飞向空中而不落回地面,也即摆脱引力而飞离地球,必须具有相当大的速度。那么,具有多大的速度才能让物体飞离地球呢?  回答这个问题,我们得讲一讲离心力。大家知道,月球和地球之间也有引力。为什么月球就不会落到地球上来呢?原因就在于月球是在绕着地球旋转,当它旋转时所产生的离心力足以抗衡地心引力时,它就不会掉下来。许多小朋友还可能玩过这样的游戏:用绳拴住一个盛满水的小桶,当我们抡起绳子,让水桶绕着以手为中心的圆周快速旋转时,尽管这时水桶有时会底朝天,但桶中的水却没有掉下来。原因也在于桶旋转时产生的离心力,足以抗衡地球对水的引力。  已知离心力的大小与速度平方成正比,据此我们可计算出,要使物体不落回地面最小速度是每秒7.9千米,也就是说,物体若具有这个速度,它便会永远绕着地球旋转,而不落回地面。每秒7.9千米的这个速度,被人们称为第一宇宙速度,也叫环绕速度。  每秒7.9千米是一个很高的速度。要知道,声音在空气中的传插速度为每秒334米左右;而风驰电掣前进的火车,其速度只有每秒20~30米;时速最快的飞机,其速度也只有每秒1000米左右。正由于这个第一宇宙速度是如此之大,所以在火箭发明之前,人们是无法做到的。  如果速度比每秒7.9千米再大些又会怎样呢?人们通过计算和实验可以知道,这时物体仍会绕地球转,但其轨道将不是圆形而成椭圆形。速度越大,椭圆就拉得越扁。当速度达到每秒11.2千米时,这个椭圆就张开“嘴”合不拢来。也就是说,该物体将完全摆脱地球的束缚,飞向星际空间。所以每秒11.2千米的这个速度,被人们称为第二宇宙速度,也叫脱离速度。人们若想飞到月球和其他行星去,就必须具有这一速度。但这一速度还无法摆脱太阳的控制,若想彻底脱离太阳系,就需要有更高的速度,这就是第三宇宙速度——每秒16.7千米。  脱离银河系的第四宇宙速度,究竟需要多大,科学家估计在每秒110~220千米间
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首先要达到第一宇宙速度才能出地球,然而只知道速度,不知加速度与物体质量,是无法求解的。

总之,加速快,拉力大;加速慢,拉力小。F=ma

从理论上说,最小为物体在地球上的重量,当然,这只是公式推导出的理论,实际要比这大。

  这个绳子必须要能承受住的拉力,要看火箭的加速度,还有物体的重量,用牛顿第二定律F=ma,就可以算出身子的拉力最少是多少。

至少要大于火箭重量+绳子重量
看那火箭质量,达几倍加速度

你最好还是想一下它怎样不会被高温溶化更好啦!不是说拉力,而是能承受多大的拉力而不会断吧?

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