第154章 能量守恆定律
謝小棠歪了歪她那顆小腦袋,用充滿智慧的眼神回道:
“根據能量守恆定律,能量既不會憑空產生,也不會憑空消失!”
“它只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到另一個物體。”
“而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變!這條定律適用於各種形式的能量,包括機械能、熱能、電能、光能、化學能等……”
此時,趙五徵和盛浩然兩個人就像打通了任督二脈,都咂摸出其中的門道,於是爭先恐後的討論起來。
趙五徵說:“對衛星而言,在太空中只有一種能量可以守恆,那就是機械能!”
盛浩然道:“動能和勢能!”
倆人就跟說相聲似的,一點一點給所有人捋清了這條線索。
“動能是衛星由於運動而具有的能量,e=?·m·v2!由於衛星重量是保持不變的,因此速度越大、動能越大!”
“勢能是衛星的重力勢能,e=m·g·h!衛星重量保持不變,g的值可以近似看做不變,因此其所處的高度越高,重力勢能也就越大!”
“於是根據能量守恆,衛星在橢圓軌道的近地點,勢能小、動能大、速度快;在橢圓軌道的遠地點,勢能大、動能小、速度慢!”
“因此火箭在遠地點燃燒時,由於勢能大、動能小、速度慢,需要消耗更多的燃料才能進行加速……”
趙五徵和盛浩然一唱一和,嘰裡咕嚕很快就說了一大堆理論,來驗證謝小棠這條方案的可行性。
最後倆人一致認同,同樣多的剩餘燃料,在遠地點和近地點燃燒後,產生的推力相同,但給衛星增加的速度卻天差地別。
謝小棠說:“根據牛頓第二定律和萬有引力公式,f=ma=g·m·m/r2,即加速度a=g·m/r2。”
“也就是說,在近地點,衛星到地球的距離較近,火箭推力產生的加速度較大。在原本速度就大的基礎上,加上較大的加速度,會使衛星速度超過第一宇宙速度!”
“反之,在遠地點,衛星到地心的距離較遠,火箭推力產生的加速度較小。在原本速度就小的基礎上,加上較小的加速度,能避免衛星加速飛離軌道……”
一群學霸圍在一起,越講越興奮,都在為找到了二級火箭的點火方法而雀躍。
剛擺脫王勤糾纏,從演播車跑出來的劉俊懿聽了會兒牆角,使勁敲敲腦袋、憨憨一笑,很低調的閃人了。
能留在發射控制室的,都是即刻飛行數一數二的尖子,雖然原理聽起來有些複雜,但大家一點就通。
有時候,很多看似困難重重的問題,只需要一句簡單的點撥,就能撥開雲霧見天日。