自转空间站，模拟1g重力，一圈24小时，求半径
admin
2023-02-16 17:20:03
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问题1：半径为5000米环状空间站，为使其产生相当于地球1g的重力加速度，求空间站的转转周期是多少？
为解决这个问题，我们先来复习一下牛顿三大运动定律：
牛顿第一运动定律：
一个物体在没有受到外力作用下，保持匀速直线运动不变。
牛顿第二运动定律：
物体做加速运动时所需要的力F与物体质量m成正比、与其加速度a成正比。表达式为：
F=ma
单位： F 牛顿、m千克、a 米/秒²
牛顿第三运动定律：
作用于物体的作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在一条直线上。
做圆周运动的向心加速度a为：
(圆周运动的线速度V等于圆的周长除以周期T)
所以做圆周运动的向心加速度a化简为：
根据牛顿第三运动定律：
物体受到的离心力=飞船旋转所产生的向心力，就是：
ma1=ma2
其中a1就是我们希望的地球重力加速度g
a2是飞船旋转做运动所产生的向心力
所以：
其中：
R为飞船半径5000米
g为地球重力加速度，为9.8米/秒²
线速度V可以通过公式V=2πR/T 求得。
问题2：空间站模拟重力加速度1g，自转一周24小时，求空间站半径：
与之对比，太阳的半径为696300公里。
好家伙，该空间站半径是太阳半径的2倍多。
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