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测试首页一张纸从太空飘落,是像流星一样被烧毁,还是会落到地表?

一张纸从太空飘落,是像流星一样被烧毁,还是会落到地表?

这是回覆网友近似问题。这个问题固然有点意思,但成果却会出乎良多人的预料。因为这张纸既不克不及安然的达到地面,也不太可能燃烧殆尽,而是以别的一种体例消逝了。

要切确地回覆这个问题,首先要给这张纸的高度设定一个值,也就是这个“太空”距离地表有多远。若是太远,如在数十万千米的处所,这张纸很可能就不会回到地球了,而是永远飘零在太空,或者被距离更近的星球所捕捉;若是这个太空是在国际空间站的高度,也就是距离地表约400千米的处所,这个返回过程就有些像收受接管载人飞船返回舱了。

  • 我们先来领会一下载人飞船的收受接管

载人飞船返回舱的返回过程是,达到地球引力圈,刹车减速速被地球引力所捕捉,返回舱与轨道舱、动力舱分手,以必然角度进入大气层,然后以自由落处所式下落,速度可达数千米每秒。

达到80~100千米高度时,地球大气起头变得浓密起来,飞船速度激波与浓密大气分子碰撞发生数千摄氏度高温,对飞船防热涂层进行烧蚀,随后在大气阻力下,飞船敏捷减速,最终每秒200米的均速下落。

达到距地表约10千米高度时,返回舱的收受接管着陆系统主动启动起头工作,先后拉出指导伞、减速伞和本家儿伞,颠末约30秒钟,飞船先在减速伞感化下,下降速度从200m/s降到80米/s,再经本家儿伞减速,飞船速度降到8~10m/s。

当飞船下降到距离地面1米时,安装在舱底的4台反冲策动机遇同时启动,对地面进行反冲,将下降速度减小到1~2m/s,这时,里面的乘员就能平安平稳落地了。

  • 这张纸会像飞船一样达到烧蚀高温吗?

从上面飞船下降过程可以看到,在400千米摆布的太空,空气很是稀薄,飞船是在接近真空的状况下,以自由落体体例下坠。尝试证实,在真空中自由落体速度,不管密度如何,也就是不管是轻仍是重,一根羽毛仍是一个铁球,下落速度都是一样的。

自由落体活动结尾速度计较公式为v^2=2gh。这里的v暗示结尾速度,单元m;g为地球重力加快度,取近似值为9.8m/s^2;h为下降高度,我们假定这张纸在400km高度起头自由落体,下降到80km高度碰到空气阻力,这样自由落体下降了320km。

我们按照公式可以计较出这张纸达到距离地表80km时,真空自由落体下降速度会达到2504m/s。这张纸以这个速度冲进大气层,必然要销毁得一点渣子都不剩。

但为啥不成能销毁呢?这是因为大气层100~400km高空,固然近似于真空,却并非完全真空,而是越接近地面,空气密度会垂垂加大,并不是到了80千米高空就俄然浓密起来的。

这样这张纸的自由落体就与一个铁疙瘩似的飞船返回舱完全纷歧样了,而是跟着空气密度的增添,速度垂垂变慢的,这张纸达到80千米高空时,就已经掉去势能,速度并不快了。

是以,这张纸只会飘落到浓密的大气层上,徐徐下降。那么这张纸就会安然下降到地面吗?no,它仍是会一点渣子都很难留下,这是因为:

  • 这张纸一路失落落要履历冰与火的考验

首先,先要履历冷热电离考验

大气层从地表到高空分为对流层、平流层、中心层(电离层)、热层等分歧条理,每一个条理都不是那么好过的。

这张纸在400km高空时,处于大气热层中心。热层是距地表85km~800km高空的大气层,这里空气稀薄,在300km处已经小于地表大气的千亿分之一。但这里接收了来自太阳的几乎全数紫外辐射,让大气粒子温度上升到1000~2000K。

因为这里大气极其稀薄,空气粒子的高温影响不了情况,情况温度仍是在零下100多摄氏度。但这张纸在这个处所就纷歧样了,在阳光照射下,这张纸接收了阳光紫外辐射,凭纸的密度足以达到数百摄氏度。但那边因为没有足够的氧气助燃,这张纸很难烧起来,是以很可能得以幸存。

随后,这张纸将飘落到中心层,这个条理是在距离地面约50km~85km之间,处于平流层之上。在这个条理以上的大气起头被电离,一向到热层,大气分子几乎都被电离,生命在这个区域若是没有庇护会受到严重危险,但这张纸应该无大碍,继续忽忽悠悠的往下飘。

接着就进入了平流层,距离地面一般在10km以上到50km之间。这个处所是个较为不变的处所,空气没有对流,只有横标的目的平行移动,飞机一般在这个区域底部飞翔。这里几乎没有水汽,是以少少气候转变。

但因为夏冬季阳光最极地的照射分歧,大气在南北极地带会形当作分歧且变换的压差,由此形当作季候性工具风标的目的转变,有时辰风速会达到50m/s,这可是17级飓风的风速。这张纸会不会不幸碰到这种飓风被撕得破坏呢?这就要看它的命运了。

然后,再蒙受风霜雨雪的摧残

再往下就进入我们糊口的宿世界了,这就是大气层的对流层。对流层在距地面8~17km之间,这是因为地球自转导致纬度分歧地域的离心力纷歧样,越到极地离心力越小,对流层就响应薄一些,只有约8km厚度;而赤道地域离心力最大,对流层就达到了17km厚度。

这个区域是大气层最浓密的处所,占有了整个大气质量的75%和水汽的90%以上,人类感触感染到的所有气候转变都是在这个条理发生。对流层空气对流强烈,本家儿如果冷暖空气上下对流翻腾,高空有各类云层,此中饱含着水滴和冰粒,在大气上下摆布流动翻腾下如火如荼。

若是这张纸有幸来到了这里,除非碰到晴空万里,不然必然会被风霜雨雪撕扯浸泡击打得遍体鳞伤,“骨灰”随风飘落不知所踪。

这张纸可以或许飘落到您的脚下概率有多大呢?就由列位本身去揣度了。本文只不外经由过程这张纸的飘落,科普一下大气层和自由落体常识而已,接待会商,感激阅读。如喜好别忘了存眷和点赞,再次感激。

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