物理基本问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/03 22:56:42
需要做多少功(J)来发送一个东西(10*10^5千克)到月亮上去(3.8*10^5千米)

具体做多少功,要看发射物体的质量的。
它们是变力,不能用什么重力势能差解,重力势能那是拿万有引力的平均值,但事实上不是这样的。
如果直接用W=mgh=Fs计算,这是个力的平均值计算的,从地球到月亮,力的变化很大,不能用平均值计算,如果用了误差偏差非常大。
物体质量不同受到的力也不同,而且,力是随着距离变化而变化,是变力做功了。如果知道了物体质量可以按照下面方法做。

如果发射物体的质量为m,地球质量为M,月球的质量为n
地球的半径为R,月球的为r,物体为质点。
万有引力常数为G。
从地面到月球上,地球和月球都对物体有万有引力。
克服地球引力做功减去月球引力做的功就是了。
则物体所做的功是

∫(GMm/((R+h)^2) dh - ∫(Gnm/((r+h)^2) dh
=(GMmh/(R+h)-(Gnmh/(r+h)|

代入数据应该是5×10^13J
因为忘记了地球半径,可能有错误。

然后上两式的下限是0m(米),上限是33.8*10^5km=3.8*10^8m
代入数据就可以了。
计算式可能搞错了,对积分法不是很熟。应该没错吧,
这个是克服地球引力做功减去月球引力做的功就是了。

我只能算出来有用功,因为你没给出效率。万有引力为F=GMm/r^2。积分后得W=GMm/r。从地球出去消耗能量为E=GM。m/R。,其中R。是地球半径,M。为地球质量。落到月球时放出能量E=GMm/R,其中M为月球质量,R为月球半径。两个做差就行了,另外注意,这里是取无穷远处为势能0点。其它点能量全是负值。其中G=6.67x10^(-23),M。可以用地表引力算出,即GM/R。=g,R。=6400000m,所以M=gR。/G,月球也是一样的,不过这月球的质量和半径我也记住。

如果你是中学生,现在还没有学习积分的话,那么题目应该是要求你用公式w=fs做,那么就是10*10^5×9.8×3.8*10^5×10^3=3.724×10^15J。
如果你是大学生的话,那么可以尝试用积分计算,用f表示万有引力,对s进行积分。计算过程比较麻烦,就不详细说