第227章 牛頓定律的宇宙普適性(第3頁)
李圳南道:“那牛頓老爺子才應該是火箭之父吧?”
明毅:“……”
不理會他的無厘頭玩笑,秦宇介紹道:
“根據萬有引力定律,火箭如果想離開地球表面,首先要掙脫地心引力,才能進入外太空,像月球一樣在萬有引力的作用下做圓周運動。”
“而根據牛頓第三定律,如果想向上掙脫萬有引力,就得給火箭施加一個相等的反作用力,這便是火箭發動機的工作原理。”
“接下來就簡單了,只要離開地球表面,根據牛頓第一定律,任何物體都會保持靜止或勻速直線運動,直到其它作用力迫使它改變狀態為止。”
“而外太空的真空,正是無比接近該定律的環境,只要讓載荷維持一定的高度和速度,就能讓它長此以往的運轉下去,像月球一樣!”
李圳南詢問道:“既然如此,只需要火箭攜帶燃料,送載荷離開地球就行了,怎麼衛星也要帶燃料呢?”
這個問題很簡單,秦宇解釋說:
“外太空的環境,並非絕對意義上的100%真空,因此還是存在一部分摩擦力的。如果衛星不定期進行點火加速,就會逐漸掉落軌道。”
“當然,相比火箭起飛消耗的大量推進劑而言,衛星只需要攜帶幾百千克,就足矣維持長達十年的軌道飛行。”
明毅聽後,提出了另一個疑問,“那根據牛頓定律,製造出來的火箭是隻在地球上有用,還是說今後飛往其它星球,也能順利實現起飛?”
秦宇回答道:
“從目前的科學經驗來看,儘管300年前的牛頓從未去過太空、更不知道太空什麼樣,但是他提出的三大定律和萬有引力定律,具有宇宙普適性。”
“簡單來說,就是全宇宙通用!無論去往太陽系、銀河系,還是宇宙更深處,人類都可以利用相同的原理返回。”
“唯一的區別,大概就是每顆星球的萬有引力不同,因此要掙脫該星球的束縛逃逸回地球,需要消耗不同級數的燃料。”
“譬如逃逸出地球需要7.9km/秒的速度,而逃逸出月球,僅需1.68km/秒!”
李圳南說:“但為什麼火箭發射時的樣子,都是要一節一節丟掉呢。不能一次性飛上太空,把那個人造物體送進軌道嗎?”