问题
问答题
在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为V0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力.火星可视为半径为r0的均匀球体,其质量为M(万有引力常量为G).
答案
以g′示火星表面附近的重力加速度,m′表示火星表面处某一物体的质量,
由万有引力定律等于重力,有
G
=m′g′①Mm′ r 20
设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度,它的竖直分量为vy,水平分量仍为v0,有
vy2=2g′h ②
v=
③
+v 2y v 20
由以上各式解得v=
+2GMh r 20 v 20
答:着陆器第二次落到火星表面时速度的大小为
.
+2GMh r 20 v 20