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有兴趣的来玩一个简单的趣味数学物理问题

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假设,空间站内部贯通全长30米,顺着内部的中轴线以0.3米/秒的初速度从一端向另一端扔一个小纸团,就是手里可以握住的那种普通小纸团
问题:1、在空间站内,这个小纸团从开始到停下来用了多长时间?
2、在这个时间内,小纸团在空间站内移动了多长的距离?
3、在这个时间内,小纸团相对于地球移动了多长的路程?
4、在这个时间内,小纸团相对于太阳移动了多长的路程?
(其他数据以科普所得为准,也可以假设


IP属地:河南1楼2021-10-22 21:30回复
    相对地球和相对太阳可以直接把这段距离忽略了吧


    IP属地:广东来自Android客户端2楼2021-10-22 21:56
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      2025-08-24 02:30:15
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      1,10秒
      2,30米
      3,10*7.9=79公里±30米,因为7.9也是约数,所以可以直接约等于79。
      4,地球公转线速度30公里±7.9公里cos空间站和黄道的倾角。


      IP属地:山东来自Android客户端4楼2021-10-22 22:02
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        脑子是个好东西


        IP属地:山东来自Android客户端5楼2021-10-23 07:08
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          得考虑空间站姿态是怎么个变化趋势啊,以及空间站的直径……


          IP属地:北京来自Android客户端6楼2021-10-23 13:00
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            会骗将近4m,非惯性系中科里奥利力已经不能忽略了


            IP属地:北京7楼2021-10-23 21:26
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              大概说一下问题的求解思路。
              问题1,小纸团的运动时间,取决于纸团初始速度大小和舱内的空气阻力的大小,空气阻力与舱内空气密度和小纸团自身的形状有关,舱内空气密度越大纸团运动的阻力也越大, 纸团本身大一点松散一点,就比小而紧密阻力更大。 (舱内空气密度越大气压也越大) 如果只知道初速度,要知道问题1的答案,恐怕需要实际实验,或者知道小纸团初始受力大小和小纸团的质量, 可以利用动量定理求得小纸团的运动时间。也许还有其他求解方式。
              问题2, 在知道了问题1的答案后,就可知道问题2的答案了, 可以根据动能定理求解。小纸团可能运动不到30米就停下来,也可能超过30米,碰到另一端后反弹回来继续运动,直到停下来,相对静止。
              问题3,知道了问题1的答案,问题3就相对容易了。 空间站一般是圆轨道做匀速圆周运动,或近似圆轨道速度微小变化。用空间站运行的线速度, 可得出空间站在这个时间内运动的圆弧长度,再加上小纸团移动的距离即可。
              问题4,在这个时间内,精确来说,空间站相对太阳的运动轨迹,应该是一段弹簧似的螺旋状的弧线,算出这个弧线轨迹的长度,再加上小纸团移动的距离,即是问题4的答案。至于这段螺旋状的弧线长度怎么计算,本人暂不会,可能会有相应的公式和计算方法吧,应该能计算出来。 欢迎懂的指教。


              IP属地:河南8楼2021-11-09 16:10
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                冰墩墩比纸团更简单一些, 有一点类似的地方, 呵呵


                IP属地:河南9楼2022-03-24 10:54
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                  2025-08-24 02:24:15
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                  楼主的回答可能有问题,考虑空气阻力的话很复杂,况且纸团反弹时因为非刚性物体的非弹性形变,反弹速度没法计算。
                  这几个问题没啥意义。以前在超大的时候倒是讨论过一些问题,比如用舱室自转来模拟重力,舱室直径至少要多大?比如从旋转的舱壁上起跳的运动轨迹等问题,很有意思。


                  IP属地:陕西11楼2022-03-24 11:49
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