引力弹弓效应的原理

引力弹弓效应的原理

首先声明,引力弹弓效应及其原理都不是我首创。我看了很多相关科普文章,没有一个能说清的,而且存在各种错误,所以我才开贴自己解释,本文会用到伽利略变换,如果还没弄懂伽利略变换,需要自己先去学习一下。

引力弹弓效应就是宇宙飞行器从行星旁边飞过,利用行星的引力和飞行速度加速的效应。

如图,B代表行星,C代表宇宙飞行器,VB是行星的初始速度,V入A是宇宙飞行器的初始速度。

B的运动状态可近似认为是匀速直线运动。根据伽利略变换,我们把B和C看成是一个运动系统,这个系统就可以认为是一个以速度VB匀速直线运动的系统。我们同时扣除B和C的系统速度,B变为静止,C变为以速度V入B进入B引力圈。当C飞过近B点,最后飞出B的引力圈时,它的系统内速度与V入A相等(能量守恒,进入点和射出点势能相同,所以动能相同)。归还系统速度,B仍然以速度VB匀速直线运动,C的速度变成了V出A,根据平行四边形法则,V出A大于V入A。

C速度增加了,动能也就增加了,那它的动能是哪来的?其实B的速度减小了,只是B和C的质量比太大,B减小的速度几乎可以忽略不计。

是不是飞行器从行星旁边飞一圈就可以加速呢?当然不是,能不能加速与V入B的大小和入射角度有关,快到字数限制了,这些我在回复区解释,聪明的你也自己思考一下吧,什么时候能加速?什么时候会减速。

© 2019 爱讯头条 秀色女神

京ICP证140141号 邮箱: joy611@126.com