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从行星运行轨道到引力弹弓:你看懂流浪地球了吗?

作者:安靖 2023-01-29 18:03  来源:中国网  阅读量:5483   
文章摘要
在电影《流浪地球2》中描述的流浪地球计划中,一个关键节点就是利用木星将地球加速到足以离开太阳系日前,《张朝阳的物理课》第118期播出搜狐创始...

在电影《流浪地球2》中描述的流浪地球计划中,一个关键节点就是利用木星将地球加速到足以离开太阳系日前,《张朝阳的物理课》第118期播出搜狐创始人,董事长兼CEO张朝阳就此话题为网友们带来了一堂别开生面的物理课

课堂上,张朝阳首先回顾了上一节直播课关于洛希极限的讨论,指出在接近地月系统的过程中,地球的强大引力会显著改变月球的几何形状,使月球不能再被视为刚性球体,而应作为流体月球及其对应的洛希极限来讨论,月球的实际解体位置会比刚性模型更远然后他通过角动量和能量守恒定律简化了行星运动的轨道方程,得到了方程的解最后,他解释了重力弹弓的物理原理,讨论了重力弹弓加速的条件

张朝阳在课程中分析了行星运动的物理规律和重力弹弓的物理本质引力弹弓不是科幻作品的想象事实上,1977年发射的旅行者1号和2号就是引力弹弓效应的受益者:原本计划几十年的航程加速到了十几年

在课程中,张朝阳运用守恒定律求解天体的动力学方程,证明了其轨道始终是圆锥曲线的形式,并分析了不同轨道的特点和几何性质。

张朝阳还向观众展示了引力弹弓背后的物理学在高度抽象的物理原理中,为什么可以用重力来加速,用什么来加速这些大家关心的问题张朝阳从复杂的背景中得到了一个美丽的关系:双曲线轨道对称轴与行星速度的夹角决定了引力弹弓实现的是加速过程还是减速过程,给观众带来了独特的物理体验

截至目前,《张朝阳的物理课》已经直播了100多期,每周五,周日中午12点在搜狐视频直播网友可在搜狐视频关注流搜索张朝阳观看直播及之前的完整视频播放,关注张朝阳物理课账号,查看课程知识点短视频,此外,还可以在搜狐新闻APP的搜狐科技账号上阅读每门物理课程的详细文章

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