高考物理复习动量定理解决连续流体作用问题

2017-02-20 12:31:58 来源：精品学习网

　　在日常生活和生产中，常涉及流体的连续相互作用问题，用常规的分析方法很难奏效。若构建柱体微元模型应用动量定理分析求解，则曲径通幽，“柳暗花明又一村”，以下是动量定理解决连续流体作用问题，请考生认真阅读学习。

　　[例]有一宇宙飞船以v=10km/s在太空中飞行，突然进入一密度为ρ=1×10-7kg/m3的微陨石尘区，假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上。欲使飞船保持原速度不变，试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?(已知飞船的正横截面积S=2 m2)

　　[解析]选在时间Δt内与飞船碰撞的微陨石尘为研究对象，其质量应等于底面积为S，高为vΔt的直柱体内微陨石尘的质量，即m=ρSvΔt，初动量为0，末动量为mv.设飞船对微陨石的作用力为F。

　　根据牛顿第三定律可知，微陨石对飞船的撞击力大小也等于20N.因此，飞船要保持原速度匀速飞行，助推器的推力应增大20N。

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　　(责任编辑：郭峰)

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