关于宇宙航器的飞行

由牛顿力学得知:力的产生需要施力物跟受力物。
(1)在地球上太空需要火箭膨胀空气得到反作用力。但是太空是真空的,如果我想宇航器在太空远航中需要转弯,那么就会缺少受力物,没了受力物就不会产生推进力,那么要点样该能转弯呢?
(2)如果说靠星体的引力来转弯,可是科学家能准确计算很远处的星体质量大小跟引力吗?还要考虑别的行星的引力影响,这样变量就太大了吧!况且现在连观察远处星体都难,更别说计算吧?如果计算失误,太空人岂不是要飞向无边的宇宙?
(3)太空是真空的,应该没有摩擦力,假如我以1000倍音速飞出地球,那么我就可以熄了引擎并一直以1000倍音速飞行?为什么动画跟电影老是出现燃料不足的BUG呢?制作人不懂物理吗?
(4)为什么手中拿着一块小磁铁能吸起桌面上的铁块,可是小磁铁对抗的是能月亮都能吸住的地球引力啊!!!!

请高手认真解答,好的话会有加分~~~~
还有一个小问题。
第6楼的同学说道:电磁力非常的牛短程力。那么在原子核是由N个质子构成,每个质子带正电,那么质子间不会互相排斥吗?那么为什么还会N个质子贴在一起?
还有能不能解释一下4种基本力产生的原因呢?
为什么会产生万有引力 电磁力 强核力 弱核力呢?

你好,推进力并非依靠空气,而是燃料本身。燃料本身具有质量,在充分燃烧后高速喷射出产生的反作用力才是真正动力,转弯也是同理。

靠引力“转弯”这种说法只适用于人造卫星这种近地飞船(包括太阳等)。大概操作是向前加速时轨道会上升,减速轨道会下降。至于左右转弯,引力是靠不住的。引力是宇宙四种基本力中作用效果最小的里,比电磁力弱100亿亿亿亿倍(1后面34个0),在离开大引力的天体引力强范围后引力作用就微乎其微了。

太空并非真空,充满了虚粒子,这个讲起来比较深沉,你可以查阅相关书籍。至于你说的那种情况,既然是航行,就需要控制航线。确实,进入正确的航线或者轨道后就不需要燃料了,但是要改变航线或者速度,仍然需要燃料。再说个简单的道理,一碗4块钱的泡面上了轮船至少要10块。你说宇宙中根本没有补给,燃料当然是最为稀缺的东西了。

这个引力我跟你说过了,比电磁力弱100亿亿亿亿倍,别说月亮了,太阳的引力在电磁力面前都是狗屁。我再说为什么宇宙中你能感觉到最强的是引力。电磁力、强核力、弱核力这三种基本力都是短程力,且通常处于平衡状态:例如原子中的正负电荷基本上永远处于守恒状态,也就是说对外表现出来的电性是中性,也就是没有电磁力表现出来,即使无数个原子累加起来依然是电中性,不显示电磁力;引力虽然弱,但无数个原子累加起来就形成了可观的力,且引力是长程力,所以最容易被观测和计算。
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回补充:

质子间的强核力使原子核收紧。

{ 强核力是作用于强子之间的力,是目前所知的四种宇宙间基本作用力最强的,也是作用距离最短的(大约在 10^(-15)~10^(-10) m 范围内),最早研究的强相互作用是核子(质子或中子)之间的核力,它是使核子结合成原子核的作用。自1947年发现与核子作用的π介子以后,实验陆续发现了几百种有强相互作用的粒子,这些粒子统称为强子。}---百度百科

4种基本力只是人们对4种对性质差别很大的力的分类,就好像我们说推力拉力,这其实只是一个更大的分类。目前大统一理论已经假想出在能量非常大的时候(这个能量具体数值不记得了,总之需要一个太阳系那么大的粒子加速器才能达到),强核力、弱核力、电磁力三种力变成了同一种性质力。引力的统一还有待科学家进一步研究。

也就是说,其实4种基本力可以理解为同一种性质(我们不知道的性质)的力在低能量状态下体现出的不同表象,正如高速转动的博彩转盘,在转速高的情况下钢球会绕着边缘转,速度变低时会落在某一个数字上,而我们现在看到的只是这几种数字,也就是同一种力在低能量下不同的表象罢了。

我的理解是,在大爆炸能量下,只有一种力,一种法则,随着能量递减,力开始现显出不同性质,但他们都是同源的。可以理解成,数学的终极真理就是1+1=2,其他一切定理法则都是真理的推论,力也是一样。

参考资料:自己写的

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第1个回答  2011-03-07
会排斥的,但是它们之间是有吸引力的,并且大于吸引力
第2个回答  2011-03-08
1火箭产生推力是自己喷射的物质对火箭本身产生推力,作用力与反作用力。转弯现在技术当然是利用月亮地球及其他太阳系星球的引力,真正将来在外太空航行,火箭的各个方向都有发动机,依靠电脑操作就能实现个方向的机动。
2所以我们现在只能在太阳系内部转悠,技术的突破是要靠时间的,谁知道将来会有什么技术,就像50年前的人能想象我们现在坐在电脑前就能看到各种东西?
3理论上确实如此,但太空并不是绝对真空,哪怕99.999%也不是绝对真空,何况还有各类天体的引力影响。这不是BUG,我们不可能一直惯性航行,碰到天体引力,就要反向制动或侧向制动,这不都要启动发动机吗,燃料再多,在浩瀚的宇宙中我们还是像只蚂蚁在大海中游泳。
4在这个作用中,强磁力远大于引力。
质子间是有强大的斥力,氮原子核的引力超过了斥力,我们的原子弹裂变就是打破这个斥力,从而获得巨大的能量。
最后那是宇宙大爆炸就决定了,为什么就要问上帝了
第3个回答  2011-03-08
(1)火箭在大气层里和在太空中动力是一样的,都是依靠燃料高速喷出产生的反作用力,而不是依靠空气的膨胀。火箭发动机是自带氧化剂的,不需要使用空气,燃烧后产生的高温气体离开火箭,就会推动火箭前进,这里面的施力者就是高温气体,受力者就是火箭。至于要转弯,在空气中可以使用舵面,在太空中要使用矢量技术,也就是可以歪过来的喷口,或者在飞行器的四周放置小型火箭发动机的喷口。
(2)引力助推已经是一个成熟的技术了,在太阳系内部,所有行星的位置、速度、引力大小都是非常精确的,没有多少变量,基本上可以保证成功率。
(3)燃料不足确实是个BUG,如果飞船燃料不足,只是不能继续加速,但不会停下来。
(4)引力比电磁力弱小很多,不过引力有个优点,就是长程力,可以延续到很远的地方,而且永远是吸引的,不会排斥,随着质量的增加而增加。地球可以把月球吸引住,恰恰是因为月球很大,所以引力就很强。你的小磁铁可以吸引起桌子上的铁块,那你能吸引起一艘大轮船么?之所以不行,就是因为大轮船太大了,地球对轮船的引力远远超过了你的小磁铁对轮船的电磁力。月球比大轮船不知道大多少倍,自然更不必说了。
补充问题:原子核中的质子都是带正电的,所以相互之间会排斥,而原子核不会因此解体的原因是因为有强核力,强核力比电磁力要强上万倍,使得质子之间的排斥力无法发挥作用。强核力是一种超短程的力,只有在核子紧挨在一起的时候才能起作用,在宏观上无法探测。一切标号很高的元素,例如铀、钚等不稳定,容易衰变,就是因为原子核太大了,强核力很难把所有的核子都稳定的保存在原子核里。至于四种基本力产生的原因,目前还不是非常清楚,比较明白的是电磁力,是因为有电磁场,并通过光子传递,弱核力的本质目前认为和电磁力类似。强核力被认为是夸克之间通过交换胶子实现的,但现在的加速器能量不够,不能拆开强子,所以这也只是一种猜想。最不明白的是引力,广义相对论认为引力是质量扭曲时空造成的一种效果,还有的学说认为引力是因为物质运动受到希格斯场的阻滞而形成的假象,但目前还没有发现希格斯玻色子,所以也只能是猜想。
第4个回答  2011-03-08
你得所有问题都是基于假设状态下完成的 实际情况是宇宙在不断成长 除了有能见的物质 还有反物质的存在 你的所有设想都是在物质下的假设 在反物质站大多数的宇宙行不通
第5个回答  2011-03-09
1.飞船转弯 只需要靠自带的推动器控制就可以了 ·四周都有并不是靠引力
第2个问题就不用回答了
3.理论上来讲 是这2样的 ·但实际上要考虑周边环境造成的 影响 比如附近星体产生的 引力 也会减慢 物体移动的 速度和轨迹
还有 电影里都是假的 在电影看到宇宙飞船爆炸 开枪 发导弹都有声音 实际上 在宇宙中是没有任何声音的
比较简单的 回答希望你能满意
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