一般飞船沿椭圆轨道运动,不是惯性参照系。但是在一段很短的圆弧上,可以认为飞船作匀速直线运动,是惯性参照系。 小题1:(1)设有质量为m的氧气,以速度v相对喷咀,即宇航员喷出,且宇航员获得相对于飞船为V的速度,据动量守恒定律:mv-MV=0 则宇航员返回飞船所需的时间为:t=S/V=MS/mv 而安全返回的临界条件为:m+Rt=m0,以t=MS/mv代入上式,得:m2v-m0vm+RMS=0,m= 把m0、v、R、M、S代入上式可得允许的最大和最小喷氧量为: mmax=0.45千克,mmin=0.05千克。 返回的最短和最长时间为:tmin==200秒,tmax==1800秒 小题2:(2)返回飞船的总耗氧量可表示为:△M=m+Rt=(MS/vt)+Rt 因为MS/vt与Rt之积为常量,且当两数相等时其和最小,即总耗氧量最低, 据:MS/vt=Rt,所以相应返回时间为:t==600秒 相应的喷氧量应为:m=Rt=0.15千克。 |