解释
大酱风度
2024-07-17 15:17:47
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题中说用自由落体公式计算: H=(1/2)*g*t^2, 然后讨论结果的适用性。
由于在同样重力场中,上升与下落所用时间一样,因此t应取上面说的时间的一半,为2530秒。计算得高度为31370公里。
这个高度远远大于地球的尺寸,因此g是不适用的(g =9.8 只适用于地球表面附近)。当物体上升离开地球之后,地球对石头的万有引力(重力)是随着高度减少的,因此实际的高度要比31370公里还要高,因此用自由落体公式的计算不准确,可作为下限的估计。
正如您所说,需要解一个如下的微分方程来计算实际高度: G*M/(R+z)^2 = (d^2)z/dt^2 (M 地球质量)
或: (R+z)^2 * (d^2 z/dt^2) = G*M =3.986*10^14
从上面的微分方程中解出z(t), 然后带入t=2530 秒即可。这是一个非线性方程,可用数值解。
大酱风度
2024-07-17 15:50:58请教KDE235, 您看一下这里面最后那个微分方程有无解析解。多谢!