在宇宙里,越大的飞船飞的越慢么?高分求助
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发布时间：2022-05-12 06:19
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时间：2023-11-27 02:29
惯性是物体的属性，只与物体质量有关，没有定量的大小，也可定义为改变物体运动状态的难易程度，只能说质量越大惯性越大，与运动速度无关。牛顿第二定律解释了惯性即a=f/m,说明用同样的力作用在物体上，惯性大的（m大）物体运动状态越难改变，所以对于以不同速度运动的同一个物体，改变其运动状态的难易程度是相同的，所以惯性与速度无关。
牛顿第二运动定律 Newton's second law of motion
1．定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理学的观点来看，牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”。即动量对时间的一阶导数等于外力之和。
牛顿第二定律说明了在宏观低速下，∑F∝a，∑F∝m，用数学表达式可以写成∑F=kma，其中的k是一个常数。但由于当时没有规定1个单位的力的大小，于是取k=1，就有∑F=ma，这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式。
2．公式：F合=ma （单位：N（牛）或者千克米每二次方秒）
牛顿原始公式：F=Δ(mv)/Δt（见牛顿《自然哲学之数学原理》）。即，作用力正比于物体动量的变化率，这也叫动量定理。在相对论中F=ma是不成立的，因为质量随速度改变，而F=Δ(mv)/Δt依然使用。
由实验可得F∝m,F∝a
3．几点说明：
（1）牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。
（2）F=ma是一个矢量方程，应用时应规定正方向，凡与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值，一般常取加速度的方向为正方向。
（3）根据力的独立作用原理，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物本所受各力正交分解[1]，在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx=max，Fy=may列方程。
4.牛顿第二定律的六个性质：
（1）因果性：力是产生加速度的原因。
（2）矢量性：力和加速度都是矢量，物体加速度方向由物体所受核外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中，等号不仅表示左右两边数值相等，也表示方向一致，即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
根据他的矢量性可以用“平行四边形”法讲力合成或分解。
（3）瞬时性：当物体（质量一定）所受外力发生突然变化时，作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变；当合外力为零时，加速度同时为零，加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律，表明了力的瞬间效应。
（4）相对性：自然界中存在着一种坐标系，在这种坐标系中，当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态，这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系，牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
（5）独立性：作用在物体上的各个力，都能各自独立产生一个加速度，各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度。
（6）同一性：a与F与同一物体某一状态相对应。
[编辑本段]牛顿第二定律的适用范围
1.当考察物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波长相比拟时，由于测不准原理，物体的动量和位置已经是不能同时准确获知的量了，因而牛顿动力学方程缺少准确的初始条件无法求解。也就是说经典的描述方法由于测不准原理已经失效或者需要修改。量子力学用希尔伯特空间中的态矢概念代替位置和动量（或速度）的概念来描述物体的状态，用薛定谔方程代替牛顿动力学方程（即含有力场具体形式的牛顿第二定律）。
用态矢代替位置和动量的原因是由于测不准原理我们无法同时知道位置和动量的准确信息，但是我们可以知道位置和动量的概率分布，测不准原理对测量精度的*就在于两者的概率分布上有一个确定的关系。
2.由于牛顿动力学方程不是洛伦兹协变的，因而不能和狭义相对论相容，因而当物体做高速移动时需要修改力，速度，等力学变量的定义，使动力学方程能够满足洛伦兹协变的要求，在物理预言上也会随速度接近光速而与经典力学有不同。
但我们仍可以引入“惯性”使牛顿第二定律的表示形式在非惯性系中使用。
例如：如果有一相对地面以加速度为a做直线运动的车厢,车厢地板上放有质量为m的小球,设小球所受的合外力为F,相对车厢的加速度为a',以车厢为参考系,显然牛顿运动定律不成立.即
F=ma'不成立
若以地面为参考系,可得
F=ma对地
式中,a对地是小球相对地面的加速度.由运动的相对性可知
a对地=a+a'
将此式带入上式,有
F=m(a+a')=ma+ma'
则有 F+(-ma)=ma'
故此时,引入Fo=-ma,称为惯性力,则F+Fo=ma'
此即为在非惯性系中使用的牛顿第二定律的表达形式.
由此,在非惯性系中应用牛顿第二定律时,除了真正的和外力外,还必须引入惯性力Fo=-ma,它的方向与非惯性系相对惯性系(地面)的加速度a的方向相反,大小等于被研究物体的质量乘以a。
注意：
当物体的质量m一定时，物体所受合外力F与物体的加速度a是成正比的是错误的，因为是合力决定加速度。但当说是物体的质量m一定时，物体的加速度a与物体所受合外力F成正比时则是正确的。
解题技巧：
应用牛顿第二定律解题时，首先分析受力情况，运动图景，列出各个方向（一般为正交分解）的受力的方程与运动方程。
同时，寻找题目中的几何约束条件（如沿绳速度相等等）列出约束方程。联立各方程得到物体的运动学方程，然后依据题目要求积分求出位移、速度等。
结论
因为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”，所以在物理学上有一道满常用公式。公式为：
其中p为动量，m为质量，v为速率，t为时间，d为微分算符。由于在非相对论情形下，近乎零，所以，常简写作
参考资料：http://ke.baidu.com/view/17036.htm?fr=ala0
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时间：2023-11-27 02:30
你朋友的观点是错误的，你的观点正确，但估计你不了解你为什么正确，下面是解释，有兴趣你就看下，
任何飞船都可以达到很高的速度
（在宇宙中几乎无阻力，我们暂且不谈星球与飞船之间引力以及空间中其他因素对飞船速度的影响，哪些因素要涉及到许多物理量 讲了你也不懂），假设整个世界只有这个飞船，没有任何其他物质，
1.有的飞船很快就可以达到很高的速度，
2.有的飞船要很长时间才能达到很高速度，
加速度是物理学中定义的一个物理量
加速度愈大飞船就是上面第一种情况（很快就可以达到很高的速度），
反之加速度愈小则是第二种情况（很长时间才能达到很高速度）
加速度=飞船推进器的推力/飞船的质量 （不谈其他因素，谈其他因素就复杂了）
大的飞船推力是大但质量也大，所以加速度不好比较大小 分两种情况
1.大的飞船上全是用于各种用途的设备这样动力设备就没有足够空间，动力小，推进器推力小 质量大 所以加速度小
2.大的飞船上无任何其他设备，单单只有动力设备，这样动力设备就有很大空间，可以放更多动力设备，质量虽大但推进器推力更大，加速度大
热心网友
时间：2023-11-27 02:30
先说答案：同样推动力下，越大的飞船速度越慢。
这个道理其实并不复杂，理论依据就是牛顿第二定律(f=ma)。其中一个含义就是：质量大的物体受力时的速度也慢，这也叫做惯性定律。但在这里不做太机械化的讲解，尽量讲得直白些。
原因解释：在真空环境下，越大的宇宙飞船喷射器多，但它本身的体积大，质量也就大了，质量一大，喷射器的负担也就大了，所以还是不能确定它就一定能比小宇宙飞船快。
如果您想进行细致的理解，可以进行如下的假设比较性实验：真空状态下，将两个相同的喷射器分别加在大小两个飞船上，由于大飞船的质量大，所以带给喷射器的负担也重，所以大飞船的速度就比小飞船慢。
其中一个重要的问题关键点在于，喷射器的规格问题，也就是说要研究谁快谁慢首先要在大小飞船的喷射器推力大小相同的条件下才可以进行研究。就好比个子大小两个人，在大个子吃不饱而小个子吃得饱的情况下很难判断谁跑得快，而要想让他们公平比赛来裁决哪个更能干，就要让他们吃同样的一份饭。
所以说，您的问题的答案是：如果喷射器的规格不同统一（与小飞船的喷射器比大小未知）的话，大飞船是快是慢无法确定，但如果规格统一（与小飞船的大小相同）的话，大飞船一定比小飞船慢。
参考资料：我的大学物理
热心网友
时间：2023-11-27 02:31
简单说太空中静止的飞船开始运动的速度是由动量守恒定律决定的，即MV-mv=0。
M是飞船喷射完物体后的质量，V是飞船的速度，m是喷射物的质量，v是喷射物的速度。你应该知道，速度都是相对的。喷射器喷射出的物质的速度不是绝对速度，是相对于飞船的速度。那么如果飞船速度为V，喷射器喷射出物体的速度是v，那喷射出物体的绝对速度是（v-V）。
比如说一个飞船不带燃料的质量是M，燃料质量是m，喷射器把燃料费气以v速度喷射出去，那么所有燃料都用完后，飞船的速度是多少？绝对不是：V=mv/M。
而是比那个要小很多的一个数，一个和两个质量比有对数关系的式子。（具体式子我忘记了，也不好推导的）
如果m和M的比值都一样，喷射出去的速度也一样，并且每秒钟喷射量的比例和飞船质量的比例一样，不管大小飞船在理论上得到的是同样的最大速度。但实际中是，飞船增大时，喷射量和速度都不容易保证同比利增大，必须使用更高的技术才能实现，这几导致了现在的飞船越大速度也不能很快。
更有一点重要的是，在脱离地球引力时，飞船的质量增加1倍，所需的火箭系统的燃料要增加数十倍。两者是指数关系的，太大的飞船，要剩余更多的燃料，也是很有挑战力的事情。
热心网友
时间：2023-11-27 02:31
宇宙空间，除非与星体相撞，阻力完全可以忽略不计！
否则，咱们的家园，地球，早就停止运动啦！
【速度大小与体积、与质量没有任何关系！】
【如果没有喷射器，运动规律取决于初始条件！】
【速度有喷射器，运动规律由喷射物的多少、速度、方向，根据动量守恒确定！】
牛顿第一定律只是初中生的水平，国内学得迟一点，英联邦国家初中生GCSE课程中一定会学，这么一个最简单的基本问题，楼上众多人士怎么都像100年前山沟沟里的人？
难怪楼上有一位，会开口骂“白痴”。
咱们的教育出了什么大问题？？
