从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢

有人提出了一个很有意思的问题,就是如果在天空中,随手扔出一张纸,比如A4纸的话,能够顺利落到地面吗?会不会在中途燃烧了呢?又或者会不会飘出太空而不会落到地面呢?

这个问题,确实有趣,不过其实并不复杂。

从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢

首先一点,我们需要搞清楚这个太空指的是什么,也就是高度范围,如果是超过了地球大气层之外很远很远的地方,那么毫无疑问是不可能落到地球上面的。

因为基本上会脱离地球引力的作用,最终成为了太空垃圾,永久飘散在太空中。

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而既然能够问到这样的问题,那么就默认为虽然在大气层之外,不过依旧在地球引力范围之内的。

也就是在卡门线上下,差不多就是海拔400公里的高度左右(扩大一点范围就是100-1500公里的高空)。

这种情况下,不出意外的话,100%可以最后落到地面之上!

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之所以有这样的疑问,就是因为比如我们的宇宙飞船返回舱或者航天飞机,基本上在最后返回地球的时候,会经过厚厚的大气层,因为摩擦的作用,导致会起火,所以很多一次性火箭基本上最后都是专门利用大气层来燃烧殆尽。还有我们看到的陨石也是,熊熊大火燃烧。

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可是如果是一张纸的话,就不存在这样的问题,因为纸很薄却很大,也就是面积很大、体积一般,这种情况下,经过大气层的时候,是不可能引起燃烧的。

因为:一个物体要与空气摩擦起火需要很大的动能和很小的体积,就是说速度和密度,一块泡沫塑料永远也不会与空气摩擦起火的,瞬间的空气阻力就把速度变没了。

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虽然最初纸携带很大能量,不过随着空气的密度越来越高,能量也会随之减少!如果要燃烧,必须强行突破大气层才会燃烧!!纸的速度会在随着空气的密度增加速度也会极速下降,所以会完整地落下来。

速度越大,阻力越大,再稀薄的空气都会成为其加速度的障碍,另外,纸张太薄,与空气摩擦产生的热量能迅速被导出,根本就不会发热。

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其实大气密度沿高度变化的曲线是一个指数方程,可以拟合为一个二次多项式方程,近似算出密度的加速度变化规律,以此和重力加速度沿高度的变化规律进行比较,就可以知道到底是空气密度变化快还是重力加速度变化快,如果前者快,说明纸张会做持续减速运动,就不会自燃了。

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但是这样的做法完全没有必要,因为在最初进入大气层的时候,肯定是不会燃烧,因为空气温度足够低,而且也不具备条件,而进入大气层之后,摩擦几乎忽略,之后就更简单了,看看下雨就知道了!

因此这个问题虽然没有人试过,不过毫无疑问结论肯定会落到地面!

从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢

如果你有疑问,或许可以联系聂海胜他们几个航天员,现在还在太空上面,下次出舱的时候,让他们顺便带一张纸做个实验就知道了。



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页面更新:2024-04-29

标签:量能   太空   地面   重力加速度   大气层   加速度   引力   阻力   摩擦   密度   很大   高度   地球   空气   速度   过程   旅游

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