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“和平”號(hào)空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看做圓軌道)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過(guò)升溫而熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海．此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中，還有一部分能量通過(guò)其他方式散失(不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量)．

(1)推導(dǎo)出用下列各物理量的符號(hào)表示散失能量的公式．

(2)算出的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量；

軌道離地面的高度為h=146km；

地球半徑；

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g(g取)；

入海殘片的質(zhì)量；

入海殘片的溫度升高D T=3000K；

入海殘片的入海速度為聲速v=340m/s；

空間站材料每1kg升溫1K平均需能量；

每銷(xiāo)毀1kg材料平均所需能量．

“和平”號(hào)空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看做圓軌道)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過(guò)升溫而熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海．此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中，還有一部分能量通過(guò)其他方式散失(不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量)．

(1)推導(dǎo)出用下列各物理量的符號(hào)表示散失能量的公式．

(2)算出的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量；

軌道離地面的高度為h=146km；

地球半徑；

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g(g取)；

入海殘片的質(zhì)量；

入海殘片的溫度升高D T=3000K；

入海殘片的入海速度為聲速v=340m/s；

空間站材料每1kg升溫1K平均需能量；

每銷(xiāo)毀1kg材料平均所需能量．

“和平號(hào)”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域．墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看作圓軌道)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦．空間站的大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海．此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中除一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過(guò)其他方式散失(不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量)．

(1)試導(dǎo)出用以下各物理量的符號(hào)表示散失能量E′的公式；

墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量M＝1.17×10⁵kg；

軌道離地面的高度h＝146km；地球半徑為R＝6.4×10⁶m；

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g＝10m/s²；

入海殘片的質(zhì)量m＝1.2×10⁴kg；

入海殘片的溫度升高ΔT＝300K；

入海殘片的入海速度為聲速v＝340m/s；

空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量C＝1.0×10³J；

每銷(xiāo)毀1kg材料平均所需能量m＝1.0×10⁷J．

(2)算出E′的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

 

“和平號(hào)”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域．墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看作圓軌道)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦．空間站的大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海．此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中除一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過(guò)其他方式散失(不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量)．

(1)試導(dǎo)出用以下各物理量的符號(hào)表示散失能量E′的公式；

墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量M＝1.17×10⁵kg；

軌道離地面的高度h＝146km；地球半徑為R＝6.4×10⁶m；

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g＝10m/s²；

入海殘片的質(zhì)量m＝1.2×10⁴kg；

入海殘片的溫度升高ΔT＝300K；

入海殘片的入海速度為聲速v＝340m/s；

空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量C＝1.0×10³J；

每銷(xiāo)毀1kg材料平均所需能量m＝1.0×10⁷J．

(2)算出E′的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

 

“和平號(hào)”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過(guò)程可簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看做圓軌道)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海.此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中，除一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過(guò)其他方式散失(不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量).

(1)試導(dǎo)出用下列各物理量的符號(hào)表示散失能量E′的公式.

(2)算出E′的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量M=1.17×10⁵ kg；

軌道離地面的高度為h=146 km；

地球半徑為R=6.4×10⁶ m；

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度取g=10 m/s²；

入海殘片的質(zhì)量m=1.2×10⁴ kg；

入海殘片的溫度升高ΔT=3 000 K；

入海殘片的入海速度為聲速v=340 m/s；

空間站材料每1 kg升溫1 K平均所需能量c=1.0×10³ J；

每銷(xiāo)毀1 kg材料平均所需能量μ=1.0×10⁷ J.