宇航员在太空中开枪,子弹和宇航员会怎样
假如在宇宙空间宇航员用手枪开了一枪,它的后果如下:
首先说子弹,因为子弹的发射药有氧化剂,在宇宙空间开枪是没问题的。子弹在没有空气阻力的情况下,按理说会做匀速直线运动,但实际上不行。假设宇航员乘飞船在环绕地球的轨道上,他的速度就算第一宇宙速度,也有7.9千米/每秒。而手枪子发射时的速度只有每秒7、8百米,所以子弹飞出枪管后,仍然会绕地球转动,成为太空垃圾,直到有一天落入地球大气层烧毁。
作为宇航员情况有点复杂。由于枪的反作用力对宇航员来说,是一个不过宇航员质心的外力。为了说明白结果,我们把这个力等效平移到宇航员的质心上。结果宇航员受到一个过质心的集中力,和一个力偶。
暂不考虑宇航员原来的速度。这个集中力使宇航员与向子弹反向做直线运动,这个力偶使宇航员纵向向身体后方转动(像后空翻)。这种运动我们也称为平面运动。
也就是说,宇航员本来也是在围绕地球的轨道上运动,开枪以后,运动稍有改变。这种改变就是前面说的物体的平面运动。实际上宇航员需要启动动力返回航天器了,否则会像子弹一样成为人体卫星,早晚也会坠入大气层。
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