為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下的工作和生活,國家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練.故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境;航天員乘坐到民航客機(jī)上后,訓(xùn)練客機(jī)總重5×10
4kg,以200m/s速度沿30°傾角爬升到7000米高空后飛機(jī)向上拉起,沿豎直方向以200m/s 的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度為g,當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng),在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重,當(dāng)飛機(jī)離地2000米高時(shí)為了安全必須拉起,后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練.若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f=Kv(k=900N?s/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s 后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失速).
求:(1)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間.
(2)飛機(jī)下降離地4500米時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力(整個(gè)運(yùn)動(dòng)空間重力加速度不變).
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/8d5494eef01f3a2974ceda4c9a25bc315c607c29.jpg)
(1)上升時(shí)間
t上==20s 上升高度
h上==2000m判斷當(dāng)速度達(dá)到350m/s時(shí),下落高度
h下==6125m,
此時(shí)離地高度為h+h
上-h
下=7000+2000-6125=2875>2000m,
t下==35s,
所以一次上下創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間為55s.
(2)當(dāng)飛機(jī)在離地4500m>2875m,所以飛機(jī)仍在完全失重狀態(tài),飛機(jī)自由下落的高度h
2=2000+7000-4500m,此時(shí),
v2==300m/s推力
F=f=kv2=900×300=2.7×105N即飛機(jī)下降離地4500米時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力為2.7×10
5N.