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ghtless冷知识:地球重力为何无法阻挡火箭?
火箭是我们探索宇宙的关键工具之一,但是它们是如何突破地球重力的呢?这里的Weightless冷知识告诉你:火箭并没有突破地球的引力,相反,它们是通过利用牛顿的第三定律来克服它的。
按照牛顿的第三定律,如果一个物体施加力在另一个物体上,那么后者也会用同样的力反过来。火箭是一个完美的例子,它在解除发射台时会释放高压燃气,这会产生一个相反的反作用力,推动火箭从地球表面离开。这被称为牛顿第三法则的“作用与反作用”。
但这只是解释了火箭如何推离地面,那么重力呢?当火箭首次起飞时,它仍受到地球引力的作用,每秒钟减速9.8米,直到足够高的高度(通常在大约100公里左右)才能摆脱地球引力。然后,它将以足够的速度(通常是每秒约7.9公里)来旋转地球。这使得在重力下的作用下,火箭将继续进入空间。
但事实上,火箭并不是完全免于地球引力的影响。地球的引力场实际上是无限的,因此火箭在任何动力来源减弱的情况下都会受到它的影响。这通常发生在火箭到达轨道高度后的几个月或几年内。在这种情况下,火箭必须使用再次加速旋转以保持其轨道,否则它可能会离开它的预定轨道。
Weightless冷知识还告诉我们,由于太空中几乎没有阻力,火箭可以在没有推进器的情况下保持其速度。但当它所面临的阻力变得足够大时,它必须使用推进器来保持速度。事实上,火箭必须在整个旅程中进行多次加速,以克服太空中的摩擦力和引力,这就是为什么火箭启动时会使用多个级别的引擎。
虽然地球引力在火箭发射时对其产生了很大的影响,但火箭仍能够利用物理法则以加速足够快地离开地球,实现在太空中长途飞行和探索的目标。这是Weightless冷知识告诉我们的科学知识,它启发了我们去探索和了解更多的宇宙知识。