Question

為了采集木星和火星之間星云的標本，將航天器制成勺形.航天器的質量為10⁴ kg，正以10 km/s的初速度運行，星云物質速度為100 m/s,方向與航天器相同，航天器為無動力裝置.如果每秒可搜集10 kg星云物質，一小時后航天器速度變為__________.

Answer 1

2.25 km/s

解析:

該航天器質量為M，初速度為V₀，一小時可搜集的星云物質質量為m，初速度為v₀，則對航天器及一小時內搜集的星云物質這一系統，運動方向上不受外力，故動量守恒.

以V₀方向為正，則有：MV₀+mv₀=(M+m)v_共

代入數值有：10⁴×10⁴+10×3 600×100=(10⁴+10×3 600)v_共

得v_共=2.25×10³ m/s.