Question

為了減少太空污染，一艘航天器在完成預(yù)定任務(wù)后，要使它墜落銷(xiāo)毀，墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為由一個(gè)圓軌道開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，航天器的絕大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海．航天器原來(lái)的機(jī)械能中，除一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量)．已知：

(1)從圓軌道墜落開(kāi)始時(shí)航天器的機(jī)械能E＝4.0×10¹²J，質(zhì)量M＝1.17×10⁵kg．入海時(shí)殘片的質(zhì)量m＝1.2×10⁴kg，溫度升高Δt＝3.0×10³℃，動(dòng)能E_k＝0.7×10⁹J；

(2)航天器材每1kg升溫1℃平均所需能量c＝1.0×10³J，航天材料每銷(xiāo)毀1kg平均所需能量μ＝1.0×10⁷J．

試導(dǎo)出用以上所列各物理量的符號(hào)表示出的表達(dá)式，并估算出的數(shù)值．

Answer 1

答案：
解析：

航天器材銷(xiāo)毀所需能量 　　E銷(xiāo)＝(M－m)μ 　�。�(1.17×105－1.2×104)×1.0×107J 　�。�1.05×1012J 　　E殘＝Q＝cmΔt＝1.0×103×1.2×104×3.0×103J 　�。�3.6×1010J 　　由能量守恒定律得：E＝E銷(xiāo)＋E殘＋Ek＋， 　　故＝E－E銷(xiāo)－E殘－Ek 　�。紼－(M－m)μ－cmΔt－Ek 　�。�4.0×1012J－1.05×1012J－3.6×1010J－0.7×109J 　　≈2.9×1012J