角动量守恒与航天器运动.ppt

角动量守恒与航天器运动,一个实验:如图所示一质量为m的质点系在绳子的一端，绳的另端穿过水平光滑桌面的中央的小洞口，起初下面用手拉着不动，但质点在桌面上绕O点作匀速圆周运动，半径为r1，速率为约v1然后慢慢地向下拉绳子，使它在桌而上的那一段绳子缩短，半径变为r2，速率为v2，结果我们发现质点运动速度加快，且有mv1r1mv2r2，其中mv1r1和mv2r2分别为质点初、末状态相对于O点的角动量，上式就是对固定点O的角动量守恒定律，它可以表述为：如果一个质点在运动过程中受到的外力相对于某固定点的力矩为零，则质点相对该固定点的角动量守恒。,角 动 量 守 恒,人类航天事业大事记,遨游太空是人类古已有之的梦想，但直到上个世纪中期，人类才迈出了走向太空的第一步。 1957年10月4日，原苏联成功地用“伴星“1号运载火箭把人类历史上第一颗人造地球卫星送入太空，这颗卫星正常工作了3个月，开创了人类航天技术的新纪元。 1958年1月31日美国成功发射了自己的第一颗卫星“探险者“1号。 1961年4月12日，原苏联用“东方“号运载火箭发射了世界上第一艘载人飞船“东方“1号，加加林成为遨游太空的第一人。1965年3月18日，原苏联宇航员列昂诺夫走出太空飞船，进行了第一次太空行走。 1969年7月21日，美国发射的“阿波罗“11号飞船完成了第一次登月，宇航员阿姆斯特朗走出飞船的登月舱，在月球表面停留了21小时18分钟，成为人类踏上月球的第一人。此后，“阿波罗“12、14、15、16、17号相继登月成功，并对月球进行广泛考察。 1971年4月9日，原苏联发射世界上第一艘长期停留在太空的“礼炮1号“空间站。 1981年4月21日，美国成功发射世界上首架航天飞机即“哥伦比亚“号，迄今美相继研制了“挑战者“号、“发现“号和“亚特兰蒂斯“号、“奋进“号等航天飞机。 1986年1月28日，美国“挑战者“号航天飞机升空72秒后爆炸，包括一名中学女教师在内的7名美国宇航员无一生还。 1986年2月20日，原苏联“和平“号空间站进入轨道正式运行。1995年6月29日，美国“亚特兰蒂斯“号航天飞机与俄罗斯“和平“号空间站第一次对接。2001年3月23日，“和平“号空间站在完成15年的空中作业使命后，平安坠落在南太平洋预定海域。 今年1月16日，“哥伦比亚“号航天飞机发射升空，2月1日在返回地面前16分钟时与地面控制中心失去联系，后在得克萨斯州中北部地区上空解体坠毁，机上7名宇航员全部遇难。这是“哥伦比亚“号的第二十八次飞行，也是美国航天飞机22年来的第113次飞行。,(3)科学幻想作品的启迪,科学幻想常常寓有科学的预言，能够启发人们作出重大的发明和创造。将天文知识与循理虚构的故事结合起来的太空飞行幻想小说起源于17世纪。开普勒是最早撰写太空科学幻想小说的 作家，他的作品梦游描述了人飞渡月球的情景。在17世纪的太空幻想小说作家中，法国的德贝尔热拉克最富有想象力。他在月球旅行一书中设想了多种推进方法，包括火箭和利用太阳能的喷射推进器。1783年第一个载人气球升空后，人们发现垂直向上的飞行能力是极其有限的。高度越高空气越稀薄和寒冷，为人所不能忍受。人们从而懂得了航天与大气层内飞行有质的不同。此后半个世纪，有关太空旅行的科学幻想作品出现了低潮。19世纪60年代这类作品再度兴起。法国又罗、美国黑尔、德国拉塞维族和英国威尔斯等作家所弓的太空旅行著作吸引广许多读者，而法国著名作家凡尔纳的从地球到月球和环游月球产生的影响受为广泛。17世纪以来的科学幻