一道物理竞赛题~~做出来快告诉我14.一颗陨石在飞向质量为M的行
.一颗陨石在飞向质量为M的行星途中(沿着通过行星中心的直线),碰到绕此行星沿半径为R的圆周轨道运行的自动宇宙站.站的质量为陨石质量的l0倍,碰撞的结果是陨石陷入站内,字宙站过渡到与行星最近距离为R/2的新轨道上,如图所示.求碰撞前陨石的速度u.
解:设陨石的质量为m,空间站碰撞前后的速度分别为V、V',则有 GM×10m/R^2=10mV^2/R GM×10m/(1/2R)^2=(m+10m)V'^2/(1/2)R 由能量守恒有: 初始总的能量为: 1/2*mu^2+1/2×10mV^2+GM×10m/R(动能与势能) 碰撞后的总能量: 1/2×(m+10m)V'^2+GM×10m/(1/2)R(动能与势能) 它们应该相等,联立,解得 u=(30GM*m/R)^(1/2)