Question

我國的“神舟”五號載人飛船順利地繞地球飛行14圈后勝利返回地面，做到人船安全著陸，這是我國航天史上的一個“里程碑”.其實飛船在飛行過程中有很多技術問題需要解決，其中之一就是當飛船進入宇宙微粒塵區時如何保持飛船速度不變的問題，我國科學家將這一問題早已解決，才使得“神舟”五號載人飛船得以飛行成功.假如有一宇宙飛船，它的正面面積為S="0.98" m²,以v=2×10³ m/s的速度進入宇宙微粒塵區，塵區每1 m³空間有一微粒，每一微粒平均質量m=2×10^-4 g,若要使飛船速度保持不變，飛船的牽引力應增加多少？（設微粒塵與飛船相碰后附著于飛船上）

Answer 1

0.78 N

分析飛船在與微粒塵碰撞前后的動量變化，再根據動量定理求解.
微粒塵由靜止至隨飛船一起運動，微粒塵的動量增加是由于飛船對塵粒作用的結果，根據動量定理有：F·t=nmv-0.
塵粒對飛船的沖量大小也為F·t,F應為增加的牽引力，其中
n==Smv²=0.98×2×10^-4×10^-3×(2×10³)² N="0.78" N.