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      從太空扔一張A4紙,能落到地面嗎,落到地面是燃燒完了還是完好無損?

      從太空扔一張A4紙,能落到地面嗎,落到地面是燃燒完了還是完好無損?

      從太空扔一張A4紙,能落到地面嗎,落到地面是燃燒完了還是完好無損?

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      最新回答 2022-07-14 11:53:29
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      時(shí)空通訊

      這個(gè)問題雖然有點(diǎn)意思,但結(jié)果卻會(huì)出乎很多人的預(yù)料。因?yàn)檫@張紙既不能平安的到達(dá)地面,也不太可能燃燒殆盡,而是以另外一種方式消失了。

      要精確地回答這個(gè)問題,首先要給這張紙的高度設(shè)定一個(gè)值,也就是這個(gè)“太空”距離地表有多遠(yuǎn)。如果太遠(yuǎn),如在數(shù)十萬(wàn)千米的地方,這張紙很可能就不會(huì)回到地球了,而是永遠(yuǎn)飄蕩在太空,或者被距離更近的星球所捕獲;如果這個(gè)太空是在國(guó)際空間站的高度,也就是距離地表約400千米的地方,這個(gè)返回過程就有些像回收載人飛船返回艙了。

      我們先來了解一下載人飛船的回收

      載人飛船返回艙的返回過程是,到達(dá)地球引力圈,剎車減速速被地球引力所捕獲,返回艙與軌道艙、動(dòng)力艙分離,以一定角度進(jìn)入大氣層,然后以自由落地方式下落,速度可達(dá)數(shù)千米每秒。

      到達(dá)80~100千米高度時(shí),地球大氣開始變得濃密起來,飛船速度激波與濃密大氣分子碰撞發(fā)生數(shù)千攝氏度高溫,對(duì)飛船防熱涂層進(jìn)行燒蝕,隨后在大氣阻力下,飛船迅速減速,最終每秒200米的均速下落。

      到達(dá)距地表約10千米高度時(shí),返回艙的回收著陸系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)開始工作,先后拉出引導(dǎo)傘、減速傘和主傘,經(jīng)過約30秒鐘,飛船先在減速傘作用下,下降速度從200m/s降到80米/s,再經(jīng)主傘減速,飛船速度降到8~10m/s。

      當(dāng)飛船降落到距離地面1米時(shí),安裝在艙底的4臺(tái)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)同時(shí)啟動(dòng),對(duì)地面進(jìn)行反沖,將下降速度減小到1~2m/s,這時(shí),里面的乘員就能安全平穩(wěn)落地了。

      這張紙會(huì)像飛船一樣達(dá)到燒蝕高溫嗎?

      從上面飛船降落過程可以看到,在400千米左右的太空,空氣非常稀薄,飛船是在接近真空的狀態(tài)下,以自由落體方式下墜。實(shí)驗(yàn)證明,在真空中自由落體速度,不管密度怎樣,也就是不管是輕還是重,一根羽毛還是一個(gè)鐵球,下落速度都是一樣的。

      自由落體運(yùn)動(dòng)末端速度計(jì)算公式為v^2=2gh。這里的v表示末端速度,單位m;g為地球重力加速度,取近似值為9.8m/s^2;h為下降高度,我們假定這張紙?jiān)?00km高度開始自由落體,下降到80km高度遇到空氣阻力,這樣自由落體下降了320km。

      我們根據(jù)公式可以計(jì)算出這張紙到達(dá)距離地表80km時(shí),真空自由落體下降速度會(huì)達(dá)到2504m/s。這張紙以這個(gè)速度沖進(jìn)大氣層,必然要燒毀得一點(diǎn)渣子都不剩。

      但為啥不可能燒毀呢?這是因?yàn)榇髿鈱?00~400km高空,雖然近似于真空,卻并非完全真空,而是越接近地面,空氣密度會(huì)漸漸加大,并不是到了80千米高空就突然濃密起來的。

      這樣這張紙的自由落體就與一個(gè)鐵疙瘩似的飛船返回艙完全不一樣了,而是隨著空氣密度的增加,速度漸漸變慢的,這張紙到達(dá)80千米高空時(shí),就已經(jīng)失去勢(shì)能,速度并不快了。

      因此,這張紙只會(huì)飄落到濃密的大氣層上,緩緩下降。那么這張紙就會(huì)平安降落到地面嗎?no,它還是會(huì)一點(diǎn)渣子都很難留下,這是因?yàn)椋?/p>

      這張紙一路掉落要經(jīng)歷冰與火的考驗(yàn)

      首先,先要經(jīng)歷冷熱電離考驗(yàn)

      大氣層從地表到高空分為對(duì)流層、平流層、中間層(電離層)、熱層等不同層次,每一個(gè)層次都不是那么好過的。

      這張紙?jiān)?00km高空時(shí),處于大氣熱層中間。熱層是距地表85km~800km高空的大氣層,這里空氣稀薄,在300km處已經(jīng)小于地表大氣的千億分之一。但這里吸收了來自太陽(yáng)的幾乎全部紫外輻射,讓大氣粒子溫度上升到1000~2000K。

      由于這里大氣極其稀薄,空氣粒子的高溫影響不了環(huán)境,環(huán)境溫度還是在零下100多攝氏度。但這張紙?jiān)谶@個(gè)地方就不一樣了,在陽(yáng)光照射下,這張紙吸收了陽(yáng)光紫外輻射,憑紙的密度足以達(dá)到數(shù)百攝氏度。但那里由于沒有足夠的氧氣助燃,這張紙很難燒起來,因此很可能得以幸存。

      隨后,這張紙將飄落到中間層,這個(gè)層次是在距離地面約50km~85km之間,處于平流層之上。在這個(gè)層次以上的大氣開始被電離,一直到熱層,大氣分子幾乎都被電離,生命在這個(gè)區(qū)域如果沒有保護(hù)會(huì)受到嚴(yán)重傷害,但這張紙應(yīng)該無大礙,繼續(xù)忽忽悠悠的往下飄。

      接著就進(jìn)入了平流層,距離地面一般在10km以上到50km之間。這個(gè)地方是個(gè)較為穩(wěn)定的地方,空氣沒有對(duì)流,只有橫向平行移動(dòng),飛機(jī)一般在這個(gè)區(qū)域底部飛行。這里幾乎沒有水汽,因此極少天氣變化。

      但由于夏冬季陽(yáng)光最極地的照射不同,大氣在兩極地帶會(huì)形成不同且變換的壓差,由此形成季節(jié)性東西風(fēng)向變化,有時(shí)候風(fēng)速會(huì)達(dá)到50m/s,這可是17級(jí)颶風(fēng)的風(fēng)速。這張紙會(huì)不會(huì)不幸遇到這種颶風(fēng)被撕得粉碎呢?這就要看它的運(yùn)氣了。

      然后,再遭受風(fēng)霜雨雪的摧殘

      再往下就進(jìn)入我們生活的世界了,這就是大氣層的對(duì)流層。對(duì)流層在距地面8~17km之間,這是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)導(dǎo)致緯度不同地區(qū)的離心力不一樣,越到極地離心力越小,對(duì)流層就相應(yīng)薄一些,只有約8km厚度;而赤道地區(qū)離心力最大,對(duì)流層就達(dá)到了17km厚度。

      這個(gè)區(qū)域是大氣層最濃密的地方,占據(jù)了整個(gè)大氣質(zhì)量的75%和水汽的90%以上,人類感受到的所有天氣變化都是在這個(gè)層次發(fā)生。對(duì)流層空氣對(duì)流強(qiáng)烈,主要是冷暖空氣上下對(duì)流翻滾,高空有各種云層,其中飽含著水滴和冰粒,在大氣上下左右流動(dòng)翻滾下風(fēng)起云涌。

      如果這張紙有幸來到了這里,除非遇到晴空萬(wàn)里,否則一定會(huì)被風(fēng)霜雨雪撕扯浸泡擊打得體無完膚,“骨灰”隨風(fēng)飄落不知所蹤。

      這張紙能夠飄落到你的腳下概率有多大呢?就由各位自己去揣度了。本文只不過通過這張紙的飄落,科普一下大氣層和自由落體常識(shí)罷了,歡迎討論,感謝閱讀。如喜歡別忘了關(guān)注和點(diǎn)贊,再次感謝。

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      魅力科學(xué)君

      這確實(shí)是一個(gè)有意思的問題,我們先來定義一下這個(gè)問題中的“太空”,所謂的“太空”指的是地球大氣層之外的宇宙空間。其實(shí)這個(gè)界限非常的模糊,但一般可以認(rèn)為在距離地表400公里的外大氣層,就可以稱為“太空”了。

      第二個(gè)問題:這張A4的紙是從什么地方扔下來的?也就是說,我們還要考慮這張A4紙的初速度。比如說如果我們是從繞地球運(yùn)行的空間站把這張A4紙扔下來,那么這張A4紙就擁有和空間站一樣的速度,大約為每秒7.9公里(第一宇宙速度)。

      在這種情況下,我們?nèi)蛹埖膭?dòng)作只是相當(dāng)于給這張A4紙做了一個(gè)輕微的變軌,由于外層空間幾乎沒有阻力存在,所以這張A4紙會(huì)繼續(xù)圍繞著地球運(yùn)行,我們也就不用指望它會(huì)掉下來了。

      因此,我們應(yīng)該把這張A4紙的初速度設(shè)為零。于是這個(gè)問題就變成了:在距離地表400公里的位置,扔下一張初速度為零的A4紙,它能夠平安的落到地面嗎?

      很多人都會(huì)認(rèn)為,這張A4紙會(huì)在空氣阻力的作用下,飄飄蕩蕩地緩緩落下,然后平安的降落到地面,但實(shí)際上并不是這樣。

      需要指出的是,地球大氣層的密度并不是隨著高度逐漸減小的,大氣層的空氣約97%都集中在平流層(距離地表約9到45公里)以下,其中約75%又集中在對(duì)流層(距離地表約0到18公里)以下。

      而從平流層再往上的話,空氣的密度會(huì)隨著高度的增長(zhǎng)而指數(shù)級(jí)地下降。事實(shí)上,超過了100公里,空氣的密度就會(huì)變得極為稀薄,因此,在距離地表100公里以上空氣的阻力幾乎可以忽略不計(jì)。

      這也就意味著這張從距離地表400公里處掉下來的A4紙,會(huì)經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)300公里的、幾乎不受阻力的自由落體運(yùn)動(dòng)。關(guān)于這個(gè)推論,大家可以回憶一下我們中學(xué)時(shí)曾做過的實(shí)驗(yàn),在真空管(其實(shí)不是絕對(duì)真空,還是有少量的空氣)內(nèi),同樣高度的鐵球與羽毛,幾乎是同時(shí)落地。

      根據(jù)自由落體公式 v = 根號(hào)下(2gh)(為了方便計(jì)算我們?cè)O(shè)g = 10米/平方秒),我們可以計(jì)算出,當(dāng)這張A4紙抵達(dá)距離地表100公里處時(shí),其速度大約為2450米/秒。

      我們從能量的角度來看看這張A4紙會(huì)有什么遭遇,通常來講一張A4紙的質(zhì)量約為4.3659克,我們?nèi)∑湔麛?shù),即0.004kg,將其代入動(dòng)能公式,Ek =( m x v^2)/2(這里的 m 代表A4紙的質(zhì)量),可以得到此時(shí)這張A4紙所攜帶的動(dòng)能 Ek 約為12000焦耳。

      12000焦耳是什么概念?這里舉個(gè)例子來比較一下, AK47 步槍大家知道吧,它的子彈出膛時(shí)攜帶的動(dòng)能約為1383焦耳。

      攜帶動(dòng)能為12000焦耳的A4紙,一頭扎進(jìn)稠密的大氣層,其自身攜帶的大部分動(dòng)能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)釋放出來,其后果就是,這張A4紙瞬間解體,并在很高的溫度下燒得渣都不剩!

      這里要說明一下,以上的描述都是理想化的,實(shí)際上在距離地表100到400公里的大氣層中,還是存在著少量的空氣,它們會(huì)制造一些阻力。而距離地表100公里的位置,大氣也不是突然一下變得非常稠密,它有一個(gè)漸進(jìn)的過程。

      雖然這些因素都會(huì)影響整個(gè)計(jì)算的精確度,例如這張A4紙攜帶的動(dòng)能要比理論值小一些,相應(yīng)的釋放能量的值也會(huì)減少,但總的來講,這些影響是改變不了最終結(jié)果的,哪怕動(dòng)能減少到只有我們計(jì)算出的三分之一,這張A4紙都是絕對(duì)到不了地面的!


      回答完畢,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見`

      (本文圖片來自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請(qǐng)與作者聯(lián)系刪除)

      愛玩隊(duì)長(zhǎng)

      往太空中扔一張紙,能落到地面嗎,會(huì)不會(huì)燃燒完?這是兩個(gè)不同的問題。

      首先,往太空隨意某處丟一張紙,要從兩個(gè)角度來考慮,有限時(shí)間和無限時(shí)間。在有限時(shí)間,比如幾百萬(wàn)年,幾千萬(wàn)年,有可能這張紙還是飄在太空行到不了地面。因?yàn)橛钪嫣罅?,有限的時(shí)間有限的速度,對(duì)于這種宇宙怪獸來說,根本不算什么。但是,如果在無限時(shí)間里,這張紙是一定會(huì)“落地”的,宇宙是變化的,他會(huì)膨脹,也會(huì)收縮,變化就意味著無盡可能。也許某處一次大爆炸,產(chǎn)生極大沖擊波,給了這張紙一個(gè)極大的動(dòng)力,加速它飛向某一星球(有一點(diǎn),這里的地面,不是特指的地球表面,是代指任何宇宙物體表面),加上萬(wàn)有引力的作用,所以我認(rèn)為,在無限時(shí)間下,這張紙飛向某一個(gè)星球表面,是必然事件。

      其次,我們分析一下,是不是一定會(huì)燃燒?我認(rèn)為不一定。我們看到,地球上有隕石或者什么其他的東西掉落下來會(huì)燃燒,那是因?yàn)榈厍虻拇髿猸h(huán)境,也正是這個(gè)東西,保護(hù)了我們地球上的生靈,在此我們要感謝她。但是別的星球不一定有這樣的大氣環(huán)境。

      最后,總結(jié)一下我的觀點(diǎn),宇宙很大,不要局限于地球,拋開中心,有可能想得更遠(yuǎn)。




      大聰明BigClever

      這個(gè)主要看你是在太空中的什么具體環(huán)境下扔掉的這張A4紙,初始狀態(tài)不同,最終的效果可能也不盡相同。

      人類如果想在太空中扔掉一張A4紙,那么這件事明顯只有宇航員能夠做到,而宇航員想要扔掉一張A4紙的話,大概率是在宇宙飛船或者空間站中中才能完成。一般情況下環(huán)繞地球飛行的宇宙飛船或者是空間站,其在軌運(yùn)行速度都在“第一宇宙速度”的水平,也就是7.9公里/秒的左右,這個(gè)速度顯然是非??斓摹?/p>

      如果此時(shí)一名宇航員把一張A4紙扔向太空之中,這張A4紙和宇航員一樣,都是以“第一宇宙速度”在環(huán)繞地球飛行,那么這樣A4紙脫離宇航員之手后,其初始速度基本上還會(huì)保持在7.9公里/秒的水平,由于太空中基本是絕對(duì)真空的狀態(tài),這張A4紙不會(huì)受到任何的阻力,所以它還會(huì)一直保持著這個(gè)“第一宇宙速度”,這也就說明這張紙會(huì)與宇宙飛船保持一致的速度,持續(xù)的環(huán)繞地球飛行,理論上是不會(huì)掉到地面上的。但一般空間站所在的位置并不是絕對(duì)完美的真空環(huán)境,多多少少會(huì)受到極其微弱的空氣阻力,所以說很多年以后,這張A4紙是有可能最終下降的。這個(gè)道理和“國(guó)際空間站”持續(xù)下降并最終墜落大氣層是一個(gè)道理。

      經(jīng)過數(shù)年的環(huán)繞飛行后,這張A4紙距離地面的高度可能會(huì)越來越低,并最終會(huì)以一個(gè)很高的速度進(jìn)入到大氣層,由于速度極快,A4紙?jiān)趧倓傔M(jìn)入大氣層時(shí),可能就會(huì)由于摩擦及高溫而瞬間“灰飛煙滅”。

      如果我們假設(shè)這張A4紙的初始速度是“零”呢?又會(huì)有什么樣的情況出現(xiàn)呢?

      現(xiàn)在我們假設(shè)這張A4紙的初始速度是“零”,也不去考慮這種情況是否能夠真實(shí)地實(shí)現(xiàn)。既然初始速度是“零”,那么在下一秒這張紙所受到的力就基本上一定是“引力作用”了,這時(shí)就要看這張紙的位置了,如果在地球的引力范圍之內(nèi)(一般按150萬(wàn)公里計(jì)算),那么這張紙就會(huì)向地球墜落。如果超過了地球的引力范圍,那么這張紙就可能會(huì)飛向太陽(yáng),或者說可能飛向其它一些對(duì)它產(chǎn)生足夠引力作用的太空星體。

      如果這張紙是被地球引力吸引的,那么理論上它就會(huì)受重力加速度的影響而越來越快速地墜向地球。要知道在真空中鐵球和羽毛的重力加速度都是一樣的,那么這張紙也并不會(huì)因?yàn)樗砻嫔峡粗哪菢印板钊酢倍绊懰乃俣劝l(fā)揮,當(dāng)這張紙進(jìn)入到大氣層時(shí),速度也必然是非常驚人的,所以結(jié)果肯定也是“灰飛煙滅”的結(jié)局。

      所以說無論怎么樣,這張A4紙都是無法降落到地球表面的。它要么在進(jìn)入大氣層時(shí)就被摧毀了,要么可能就徹底脫離了地球的引力影響,要么可能成為茫茫宇宙中的一名“旅行者”。

      以上個(gè)人意見僅供參考。

      優(yōu)美生態(tài)環(huán)境保衛(wèi)者

      從太空扔一張A4紙,能落到地面嗎,落到地面是燃燒完了還是完好無損?

      這個(gè)問題非常有意思。我們都知道,從外太空降落地球的隕石,會(huì)與大氣層發(fā)生劇烈的摩擦,從而溫度急劇上升,達(dá)到隕石組成物質(zhì)的燃點(diǎn)之后發(fā)生燃燒,大部分的隕石在墜落到地表之前,都會(huì)在這種高強(qiáng)度的燃燒過程中消耗殆盡。而我們?nèi)绻谕馓杖右粡埣?,無論是從質(zhì)量或者密度,還是從形狀上看,張紙都與隕石有天壤之別,那么這張紙會(huì)不會(huì)落到地面或者在降落到地表之前完全燃燒了呢?

      關(guān)于紙張起始位置的假設(shè)

      我們對(duì)于太空的定義,廣義上說的就是地球大氣層之外的空間,而這個(gè)空間范圍可以延伸到很遠(yuǎn)的深空區(qū)域,而那些處在可觀測(cè)宇宙之內(nèi)、在地球大氣層之外的所有空間,理論上都可以稱之為太空。但是,在宇宙深空區(qū)域來談這一問題根本就沒有意義,因?yàn)閺埣垥?huì)在深空微重力的環(huán)境中漫無邊際的游蕩,直到被比較強(qiáng)大的引力所束縛,然后慢慢地墜向引力源。

      而想要實(shí)現(xiàn)紙張最終向地球墜落的目的,我們必須要使這張紙?zhí)幵诘厍虻挠行бΨ秶畠?nèi),而且還必須是居于主導(dǎo)地位的引力范圍,否則這張紙就會(huì)被更大引力的引力源所俘獲。因此,我們對(duì)于這張紙起始位置的假設(shè)就是,處在以地球?yàn)榻^對(duì)主導(dǎo)的引力范圍。為了便于接下來的分析,我們就假定這張紙?jiān)跊]有初始速度的情況下,將其放在地球大氣層的上限空間里。

      而地球大氣層的上限非常模糊,一般情況下認(rèn)為是距離地表1000公里左右的區(qū)域,從1000公里到500公里左右的這塊區(qū)域,屬于地球大氣層的散逸層,它是地球大氣層向星際空間過渡的區(qū)域。在距離地表1000公里的地方,我們假定放一張紙沒有初始運(yùn)動(dòng)速度的紙,作為其運(yùn)動(dòng)的初始點(diǎn)。之所以我們?cè)O(shè)定為初始運(yùn)動(dòng)速度為0,主要是考慮排除其像人造衛(wèi)星或者空間站那樣圍繞著地球轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。在初始運(yùn)動(dòng)為0的情況下,在地球引力的作用下,紙就會(huì)向著地球緩緩墜落。

      地球大氣層的分層情況及各層的溫度變化

      地球大氣層從下往上,依次是對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層。

      對(duì)流層的厚度平均為12公里左右,地球大氣分子約80%都集中在這一層,主要成分是氮?dú)?、氧氣、氬氣和少量的二氧化碳、水蒸氣以及其它惰性氣體。這層由于距離地面很近,它所獲取的熱量主要來源于地面的長(zhǎng)波輻射,高度每上升100米,溫度下降大約0.6攝氏度。

      平流層的厚度平均為40公里左右,地球大氣分子的18%左右分布在這里,相對(duì)于對(duì)流層來說,這里的氣體密度已經(jīng)比較稀薄了,空氣運(yùn)動(dòng)以平流形式為主,基本沒有上下的對(duì)流,空氣狀態(tài)比較平穩(wěn)。這里的臭氧含量逐漸增多,可以有效地吸收來自太陽(yáng)輻射中的紫外線,推動(dòng)氣體分子內(nèi)能的提升,溫度較對(duì)流層頂部的-50攝氏度,有一定程度的提升,可以達(dá)到-20攝氏度左右。

      中間層距離地面50公里左右,厚度約為40公里,溫度垂直差異明顯,對(duì)流又變得強(qiáng)盛起來,下層溫度零下80攝氏度左右,是大氣層中最冷的區(qū)域,而隨著高度的提升,溫度呈直線增加趨勢(shì),頂部溫度可以達(dá)到100攝氏度以上。這部分殘余的氣體分子,在吸收太陽(yáng)的部分高能輻射之后會(huì)部分發(fā)生電離現(xiàn)象。中間層是大氣層中低層大氣和高層大氣之間進(jìn)行物質(zhì)和能量傳遞的過渡區(qū)域,因此而得名。

      熱層距離地面100公里,厚度在300公里左右,這部分的溫度,隨著高度的上升迅速升高,最高溫可以達(dá)到1000多攝氏度。

      散逸層是地球大氣層向外太空的過渡層,空氣密度已經(jīng)非常低,在宇宙射線和太陽(yáng)高能輻射粒子的作用下,非常稀薄的大氣分子都會(huì)發(fā)生電離現(xiàn)象,從而將電磁波攜帶的能量轉(zhuǎn)化為電離氣體的內(nèi)能,因此這部分區(qū)域的溫度特別是中上層極高,可以達(dá)到1300-1500攝氏度。

      紙張通過地球大氣層的情形

      雖然一個(gè)物體受到的重力加速度,與這個(gè)物體和引力源的距離平方呈反比,因此在1000公里的散逸層外圍,這個(gè)紙張受到的重力加速度僅為地球表面的6/7左右,但是由于幾乎沒有空氣分子的阻力作用,其仍然經(jīng)歷著一個(gè)相對(duì)緩慢的加速過程,而隨著高度的降低,重力加速度的值會(huì)越來越大。

      這個(gè)幾乎沒有空氣分子組力的移動(dòng)距離,我們可以假定在初始位置到平流層之上,即900公里左右。由于重力加速度的影響,我們將初始和位于900公里處的重力加速度進(jìn)行平均,將平均值作為整體運(yùn)動(dòng)的平均重力加速度,則按照公式v=(2gh)^(1/2)來計(jì)算紙張到達(dá)假想的空氣過渡面的速度,其值約為4000米每秒。

      在如此高的速度之下,紙張所具有的動(dòng)能也將是非常之高,按照動(dòng)能公式Ek=(m*v^2)/2,我們也可以計(jì)算出此刻它所攜帶的動(dòng)能大小,這里取張紙質(zhì)量為4克,則動(dòng)能為3.2萬(wàn)焦耳,這個(gè)能量乍看上去很大,但與一度電所轉(zhuǎn)換的能量值36萬(wàn)焦耳相比,還不到0.1度電的能量,而且這個(gè)動(dòng)能不可能一下子轉(zhuǎn)換為熱能,因?yàn)闅怏w的密度是隨著高度的降低而緩慢升高的,紙張所受到的阻力值是呈非常慢的增加趨勢(shì),因此這么高的速度要達(dá)到減速直至與阻力平衡時(shí)的勻速狀態(tài),肯定要需要較長(zhǎng)的時(shí)間。況且高層大氣中氧氣的含量十分稀少,不可能使紙張燃燒起來的。

      但是,我們不要忽略一個(gè)問題,那就是散逸層的高溫,那么相應(yīng)的這個(gè)問題就會(huì)轉(zhuǎn)化為近似真空狀態(tài)下,紙張?jiān)?500攝氏度會(huì)出現(xiàn)什么樣的變化。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果,紙張?jiān)谡婵諣顟B(tài)下加熱到500攝氏度左右,就可發(fā)生炭化現(xiàn)象,組成紙張的有機(jī)物將會(huì)最終形成碳和其它的一些產(chǎn)物,從而在不斷增強(qiáng)的氣體湍流影響下,炭化后的紙張會(huì)很輕松地被分解成微小的顆粒,然后經(jīng)過漫長(zhǎng)的懸浮過程,隨著本身的重力作用或者被與水蒸氣結(jié)合,或者隨降雨返回地面。

      總結(jié)一下

      在太空中扔一張A4張,其最終結(jié)果是會(huì)返回地面,但已經(jīng)不是紙張的形態(tài)了。在此過程中,紙張不會(huì)燃燒,但是會(huì)在經(jīng)過散逸層和熱層時(shí)被完全炭化,然后在大氣湍流的作用下,變?yōu)榉浅<?xì)小的炭化顆粒,通過重力沉降落到地面之上。

      新會(huì)譚生

      1、在靠近地球的太空,因?yàn)榈厍驅(qū)@張A4紙的引力比其他星球?qū)λ囊Υ?,所以在一定的時(shí)間之后,最終是有會(huì)落到地球的。

      2、物體經(jīng)過大氣層降落地球會(huì)燃燒的前提是:這個(gè)物體下落的速度足夠快,能跟大氣層的空氣摩擦產(chǎn)生足夠的熱量。這樣的話,對(duì)于A4紙來說,由于空氣的阻力,下落的速度不可能會(huì)快到因摩擦到生熱而燃燒的。反而,在太空的時(shí)候,由于沒有大氣層的保護(hù),這張紙?jiān)缇涂赡鼙惶?yáng)直射,達(dá)到很高溫度而被“烤焦”了,而由于太空中氧氣幾乎為零,所以烤到多熱也不可能發(fā)生燃燒,只能像干餾一樣烤干、構(gòu)成紙的有機(jī)物變質(zhì)了,并且產(chǎn)生的一部分液態(tài)產(chǎn)物因?yàn)槭е貭顟B(tài)會(huì)附在另一部分固態(tài)產(chǎn)物的表面。當(dāng)他落到地球的時(shí)候,可能就像一塊黑色的、烤焦的薯片一樣。

      軍武數(shù)據(jù)庫(kù)

      能啊。

      雖然太空的界定是100公里高度,紙張從這個(gè)位置開始下落的時(shí)候即便紙張有著7.9km/s的第一宇宙速度。

      但紙張的結(jié)構(gòu)是

      一個(gè)接近于極限薄的長(zhǎng)方體。這種東西在空氣中運(yùn)動(dòng)的時(shí)候阻力也是極大的。同時(shí)要知道的一點(diǎn)是,在卡門線的位置的空氣實(shí)際上也并不完全是靜止的,也有著接近于每秒7.9km的流動(dòng)速度。

      因此紙張?jiān)谔罩型断潞蟛⒉粫?huì)因?yàn)樗俣炔疃痛髿鈩×业哪Σ痢?/p>

      這種景象是不會(huì)有的。

      而且紙張會(huì)逐漸的達(dá)到在大氣中的終端速度7米/秒左右。

      至于紙張的幾千焦耳的勢(shì)能,會(huì)在不斷的和大氣摩擦中轉(zhuǎn)換為熱能發(fā)散掉。有熱量紙張不會(huì)燒起來嗎?——想多了!這些紙張摩擦大氣產(chǎn)生的熱能一共才幾千焦耳,而紙張從卡門線落到地面上需要將近6個(gè)小時(shí)的時(shí)間。在這段時(shí)間里紙張摩擦大氣的熱量早發(fā)散光了。

      對(duì)于宇宙降落來說紙張是有先天優(yōu)勢(shì)的。但為什么不將衛(wèi)星做成紙張的形狀回收呢?

      和落葉一樣,紙張飄落的路徑不可控。

      地外天使講科學(xué)

      對(duì)于從太空扔一張A4紙,能落到地面嗎,落到地面是燃燒完了還是完好無損嗎之話題,我個(gè)的觀點(diǎn)認(rèn)為,此答題的關(guān)健點(diǎn)在于對(duì)太空的理解,通常情況下,超出于地球大氣層之外的太空間才可稱之為太空,在地球大氣層范圍之內(nèi)的可稱之為高層大氣。

      現(xiàn)按題目的“太空”來回答,從太空中扔一張A4紙,是不能落到地面上的情況。為什么會(huì)這樣說呢?因?yàn)椋阂环矫?,宇宙太空上的環(huán)境都是真空狀態(tài),所有物體都是失重的自然現(xiàn)象,從太空中扔下一張A4紙,會(huì)懸浮在太空間之中,成為太空“垃圾"之一。

      二方面,A4紙屬于可燃的有機(jī)物質(zhì),燃點(diǎn)較低,約達(dá)60攝氏度或以上的高溫就自然會(huì)被點(diǎn)燃。一張A4紙?jiān)谔罩袘腋。彩且环N實(shí)體物質(zhì),具有太陽(yáng)光射線的聚光性,很快會(huì)產(chǎn)生光聚焦現(xiàn)象,閃間會(huì)達(dá)到或超過A4紙燃點(diǎn)的溫度,A4紙將立即燃燒而變?yōu)榛覡a。

      由此可見,從太空中扔下一張A4紙,是不能落到地球地面上的情況。

      不知這樣的回答是否準(zhǔn)確?!如讀者閱后覺得我說的對(duì)或有道理,希給個(gè)點(diǎn)贊并點(diǎn)擊關(guān)注我,可閱讀到我相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域前沿近二千道的原創(chuàng)答題,定能閱覽到你關(guān)注的前沿科學(xué)知識(shí)。歡迎大家一起來討論和學(xué)習(xí)。宇明于東莞市。(注:原創(chuàng)作品,抄襲可恥。歡迎轉(zhuǎn)發(fā)。)

      印象飛舞第

      首先來做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。

      第一在月球上,宇航員一只手拿一張A4紙,另一只手拿一張大小相同的鋼板,同時(shí)松手,誰(shuí)會(huì)先落地呢。答案是,同時(shí)落地。在沒有空氣阻力的真空環(huán)境,制約物體下落速度的只有重力加速度,在月球上,紙和鋼板的重力加速度是一樣的,大約在1.6米/秒2。

      第二個(gè)實(shí)驗(yàn),在太空中,宇航員把手中的A4紙同樣大小的鋼板拋入太空,它們的飛行軌跡是否一樣呢?答案是,一樣。因?yàn)樘罩杏绊懳矬w飛行軌跡的只有初速度。

      由此,一張紙?jiān)诘厍蜍壍郎虾鸵粔K鋼板沒什么區(qū)別,這張紙會(huì)一路狂奔,借助已有的第一宇宙速度,以不低于5公里/秒的速度進(jìn)入大氣層,紙的燃點(diǎn)大約在200度,而隕石燃燒爆裂的溫度在3000~5000度。所以這張紙?jiān)谶€沒完全進(jìn)入濃密的大氣層之前,就已經(jīng)燒成灰了。

      所以一張紙,從太空飛向地球,沒有任何機(jī)會(huì)會(huì)落到地面。即便落到地面的也是它摩擦燃燒或的灰燼。

      宇宙探索

      首先,之所以問題會(huì)用“一張紙”,而不用一塊石頭,就是因?yàn)榧堄胁惠^大的迷惑性,因?yàn)榧垙埍容^輕,而石頭聽起來比較重。事實(shí)上,在太空中,一張紙與一塊石頭并不會(huì)有什么不同,我們可以在太空中拿起一張紙,同樣可以輕而易舉地“舉起”任何重量(哪怕一萬(wàn)噸)的石頭!所以,不要被“一張紙”迷惑了,把紙換成石頭,結(jié)果是一樣的。

      然后需要明確一點(diǎn):太空的定義!通常來講,“太空”是一個(gè)相對(duì)模糊的概念,我們會(huì)默認(rèn)為遠(yuǎn)離地球的空間都屬于太空,基本上在距離地球400公里之外都屬于太空的范圍。這里又分兩種情況。

      如果是在環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的空間站上扔下一張紙,相當(dāng)于這張紙與空間站的速度一致,大約是第一宇宙速度(7.9千米每秒)。由于外太空幾乎就是真空,這張紙會(huì)隨著空間站一起環(huán)繞地球運(yùn)行,當(dāng)然不會(huì)像在地球上飄起來。我們也很難指望著這張紙能掉在地面上了。不過隨著時(shí)間推移,紙的速度會(huì)下降(下降速度非常慢),進(jìn)而會(huì)向落向地面,不過并不會(huì)垂直落下來。落到大氣層中的紙張速度會(huì)非???,與隕石落入大氣層的效果相差不大。

      如果不是在環(huán)地軌道上扔下紙張,而是在遙遠(yuǎn)的外太空,比如說太陽(yáng)系之外的浩瀚外太空,這張紙很可能會(huì)永遠(yuǎn)漂浮在虛無的太空中,而這時(shí)的紙張其實(shí)就相當(dāng)于如今漫無目的地游蕩在宇宙間的各種隕石彗星一樣,只是紙張比較輕罷了。理論上紙張會(huì)一直漫無目的地漂浮在太空中,直到有一天可能會(huì)被某個(gè)星球的引力捕獲,就像地球捕獲各種隕石那樣。不過這種幾率是非常低的,基本上不可能。

      就像美國(guó)發(fā)射的旅行者一號(hào)飛船一樣,在2025年左右這艘飛船將徹底自由,不受人類控制,自由地飛行在星際空間,可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億年之久!

      詩(shī)云歷史

      要回答這個(gè)問題,首要要搞清楚,你是怎么把這張A4紙帶上去的。

      如果你財(cái)大氣粗,是用火箭把這個(gè)A4紙帶上去的,那么,此時(shí)這張紙至少要達(dá)到第一宇宙速度,然后才能上太空,對(duì)吧?這樣的話,這張紙只要速度小于第二宇宙速度,那就會(huì)圍繞地球,在某一軌道運(yùn)行,就像地球的衛(wèi)星一樣。

      不考慮外太空陽(yáng)光太強(qiáng)高熱的因素,這張紙估計(jì)會(huì)在軌道上跑個(gè)幾萬(wàn)年,慢慢下降軌道,最后進(jìn)入大氣層燒毀。畢竟,相對(duì)速度太快了啊。

      我們所見到的流星,那可都是石頭,跟大氣摩擦燃燒。你想想,石頭都能燒化燒炸,一張紙?jiān)缃o你烤成灰渣渣一點(diǎn)都不剩了。

      流星

      流星

      而宇宙飛船重回地球,采用的是防燒蝕的隔熱結(jié)構(gòu)。能耐2000度高溫呢。厲害吧?

      如果你是用探空氣球把這張A4紙帶上氣球所能達(dá)到的最高的高度,然后扔下啦的,那么,這個(gè)高度大概在30000米左右,最高35000米。這個(gè)高度,實(shí)際上叫做近太空。

      探空氣球

      但是,這樣帶上去的東西,就是高一點(diǎn)罷了。和地球沒有相對(duì)速度啊。

      這時(shí)候,如果把這個(gè)紙扔下來,那么這張紙就會(huì)受重力影響,下降。但是由于特別輕,所以就會(huì)滿天飛舞,但是總體趨勢(shì)是下降,而大氣層中的風(fēng)會(huì)把這張紙吹啊吹,尤其是到了對(duì)流層,估計(jì)吹個(gè)幾十天都掉不下來。就好像以前的北方刮風(fēng)的時(shí)候,你扔個(gè)塑料袋,能把塑料袋卷到半空中。

      但是,最后還會(huì)飄下來的??赡軡窈鹾醯模瑤Я嗽S多雨水下來。

      這就是一張A4紙的奇妙太空之旅。

      文字原創(chuàng),配圖來自網(wǎng)絡(luò),侵刪。

      許科云

      1??你提的問題分兩種現(xiàn)象:一是宇航員在太空以第一或第二宇宙速度向艙外扔一張A4紙,它永遠(yuǎn)不會(huì)落到地面,因?yàn)锳4紙?jiān)谔诊w行軌道上又是真空無阻的環(huán)境下隨著飛船的宇宙速度飛行,你可以從太空大小質(zhì)量的垃圾分類參考出答案。比如我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星,幾十年來還在軌道上飛行,不并軌是不會(huì)飛向大氣層入地球。

      2??如果飛船已入軌進(jìn)入地球大氣層,此時(shí)別說是一張A4紙,連飛船外殼都被一千多度摩擦燃燒。嫦娥五號(hào)入地利用在大氣層外打水漂就是減速降溫保護(hù)月土。所以,飛船返回入地時(shí)投出的A4紙會(huì)在半空因船艙外殼燃燒的火焰點(diǎn)燃,哪可能完整入地。

      謝謝!

      游釣美利堅(jiān)

      你看一下著陸艙上面的降落傘有沒有被燒掉,就能判斷這張紙會(huì)不會(huì)安全著陸了。別整一堆外部條件,力學(xué)原理,運(yùn)算公式,就好像一滴水無論從多高落下來也砸不死人,淋過雨的都知道。有時(shí)經(jīng)驗(yàn)學(xué)高于科學(xué),就這么氣人。

      TigerD76537136

      誰(shuí)在太空站?麻煩丟一張紙下來驗(yàn)證下[呲牙][呲牙][呲牙]

      用戶肖老師xys

      落回地面的概率是0.000。

      太空:是指完全脫離地球大氣層的宇宙空間。在這個(gè)宇宙空間內(nèi),任何一個(gè)物體不論貭量多少,都遵循萬(wàn)有引力定律,形成屬于自已的運(yùn)行軌道。(軌道很可能不是固定的,也可能是不規(guī)則的.)

      太空中極小的物體,在不規(guī)則軌道上運(yùn)行的過程中,會(huì)長(zhǎng)時(shí)間接收光熱輻射而升溫。遼張A4的紙沒有氧氣,就是升溫達(dá)到著火點(diǎn)也不能燃燒。所以,太空中仍一張A4的紙會(huì)長(zhǎng)時(shí)間在太空中運(yùn)行。

      這張A4的紙,可能會(huì)因太空垃圾密度的增加,而被迫不斷改變運(yùn)行軌道,逐漸靠近大氣層,最終進(jìn)入到大氣層中。

      這張A4的紙進(jìn)入大氣層后,由流體力學(xué)理論可知:它不可能受到平衡力的作用。因此,它的形狀會(huì)發(fā)生改變;且它一定做變加速運(yùn)動(dòng)。

      這樣一來,紙最初與(稀薄)空氣接觸后,已是不規(guī)則的形狀,在紙的四周將產(chǎn)生一個(gè)氣壓差,從而空氣對(duì)紙產(chǎn)生一個(gè)壓力的作用;同時(shí)紙與空氣之間,還會(huì)產(chǎn)生相互作用的摩擦力。

      當(dāng)紙所受空氣的壓力.摩擦力與自身重力形成的合力,大于紙分子間引力時(shí),紙就被支解得無影無蹤了。

      當(dāng)紙所受合力小于紙分子間的引力時(shí),紙繼續(xù)向下做變加速運(yùn)動(dòng)。在向下變加速運(yùn)會(huì)的過程中,空氣密度不斷增,所以.紙所受合力不斷增加。另外.受空氣濕度的影響,紙分子間的引力必減小。一旦這張A4紙.所受合力大于其引力時(shí),紙將一定被支解得無影無蹤。

      即使.上述過程中紙沒被支解,也是千瘡百孔了。在接下來的運(yùn)動(dòng)中,紙與空氣摩擦生熱效應(yīng)凸顯,紙的溫度將驟升至著火點(diǎn)燒成灰燼。

      綜上所述:太空中扔一張A4的紙,不可能回到地面[耶]

      謝大家的閱讀.點(diǎn)贊.關(guān)注!

      吉象老翁

      這題有些不夠準(zhǔn)確,太空是近離地球的太空還是外太空。在近太空,這張紙可能會(huì)飄落到地面。它不會(huì)燒掉。因?yàn)楦×κ顾h落下來。如果是外太空,因?yàn)樗皇艿厍蛞Γ运鼤?huì)無目的地飄走。

      酷我壁紙

      假如太空中有一張白紙,那么它的命運(yùn)會(huì)是如何?

      地球之外到底藏著多少秘密?我們對(duì)太空以及整個(gè)宇宙的探索一直沒有停止,我們發(fā)現(xiàn)了很多關(guān)于太空和宇宙中有趣的問題。假如太空中有一張白紙,那么它的命運(yùn)又會(huì)是怎么樣的呢?相信很多朋友都會(huì)有自己的看法,那么先一起來看看吧!

      01、太空的定義

      我們常常認(rèn)為宇宙是所有的一切,而太空指的是空間,在地球大氣層以外的所有空間都定義為太空, 這是一個(gè)相對(duì)廣義的概念。其實(shí)太空很熱鬧,除了各種形形色色的天體之外,還有人們不能直接看到的真空能量、希格斯粒子耦合及希格斯玻色子組成的希格斯場(chǎng)以及時(shí)空曲率,我們常聽說的引力、暗能量等等。

      除此之外中微子、暗物質(zhì)、輻射等也十分普遍,這些物質(zhì)組成了一個(gè)豐富多彩的太空世界。

      02、白紙所處的位置

      對(duì)于我們地球人類而言,其實(shí)距離地表400公里以外的外大氣層就可以認(rèn)為是太空環(huán)境了。所以如果這張白紙是在近地球軌道上扔下來的話,那么這張白紙就會(huì)獲得和地球軌道上許許多多人造衛(wèi)星一樣的運(yùn)動(dòng)軌跡,它將會(huì)一直圍繞著地球軌道飛行,成為太空中的垃圾。怕是永遠(yuǎn)都不會(huì)落到地球表面了。

      03、會(huì)安全著陸地球表面嗎?

      太空幾乎是真空的,白紙沒有任何阻力,假設(shè)白紙的初始速度為零它會(huì)落到地球上嗎?有朋友會(huì)認(rèn)為即使太空中沒有阻力,但是靠近地球大氣層的空間中仍然會(huì)有一定的空氣阻力,因此這張白紙會(huì)象從樓房的二層扔下的紙張一樣輕飄飄地降落到地面上。

      那么事實(shí)會(huì)是這樣嗎?

      地球大氣層中的空氣密度并不會(huì)隨高度的增加而減少,大氣層中有占百分之九十七的空氣都集中于平流層之內(nèi)。距離地球表面9至45公里的空間中聚集著超過百分之七十五的氣體,其密度更是不盡相同。

      實(shí)驗(yàn)證明在真空環(huán)境下一顆鐵球和一根羽毛是同時(shí)落地的,根據(jù)這個(gè)原理假如白紙?jiān)诰嚯x地球表面400公里的地方掉下來,也會(huì)相當(dāng)于一顆隕石墜落速度,在落到地球表面之前會(huì)因?yàn)榕c大氣層的摩擦而燃燒殆盡。

      04、一張白紙可以突破可觀測(cè)宇宙的大小

      折疊42次:

      地球距離月球有多遠(yuǎn)?理論上把一張白紙折疊42次其厚度就是地球與月球的距離了。一開始聽起來非?;闹?,但是理論上是可行的。一張普通的A4紙的厚度為0.1毫米左右,按照指數(shù)增長(zhǎng)定律,折疊42次后這張白紙的厚度將達(dá)到驚人的44萬(wàn)千米,也就是相當(dāng)于從地球到月球的距離了。

      折疊103次:

      同樣的道理,如果一個(gè)人能夠?qū)⒁粡埣垖?duì)折103次,那么這個(gè)距離就能征服整個(gè)宇宙!目前可觀測(cè)宇宙直徑是920億光年,一張紙對(duì)折103次后的厚度將會(huì)達(dá)到930億光年,足以突破當(dāng)前可觀測(cè)宇宙的邊界了,這正是指數(shù)增長(zhǎng)的威力。

      不過現(xiàn)實(shí)生活中能把一張普通的A4紙折疊7次后就非常困難了,隨著紙的面積變小難度越來越大,根本不可能折疊42次,更不用說可以折疊103次了,因此上述只是一個(gè)理論數(shù)據(jù)而已,不過理論上只需要白紙足夠大仍然是可以實(shí)現(xiàn)的。

      寫在最后:

      當(dāng)然以上都停留在理論的推測(cè)之中,畢竟目前并沒有任何人做過這種實(shí)驗(yàn),不過我倒是覺得紙的命運(yùn)最終只會(huì)在太空中消失,并不會(huì)完好地掉落到地面上來。對(duì)此你又是如何看待的呢?

      事蛋求其啦

      如果是在100KM(卡門線)附近丟落,由于紙張?zhí)p,勢(shì)能很小,當(dāng)遇到空氣時(shí)會(huì)以打水飄方式速度減慢,并不會(huì)燃燒,然后穿過大氣完好無損的降落。(前提天氣良好)

      會(huì)飛的水滴

      月球在遙遠(yuǎn)的未來都會(huì)落到地球上呢,何況近地軌道的一張紙。不考慮那種初始速度很高的情況,由于紙的密度低,考慮其氣動(dòng)外形比較特殊,氣動(dòng)阻力很大,很難達(dá)到能夠摩擦燃燒的速度。如果沒有遇到極端天氣,大概率會(huì)飄落到地面,不過時(shí)間可能要很久,可能還沒到地面就腐爛了。

      郭成3點(diǎn)14

      題目應(yīng)該說的是從在軌運(yùn)行的太空站上扔一張紙。(否則,A4紙是如何到達(dá)其它那些匪夷所思的地方呢。)

      答案很簡(jiǎn)單,就是這張紙一定會(huì)完整無缺的落到地球表面,地面或者任何水面。至于是平整的,還是皺巴巴的,則取決于下落的過程中是否遇到過雨水。

      這張紙的下落過程,開始一定是極其緩慢的,因?yàn)楦哕壍捞幋髿鈽O其稀薄。但是,它終歸還是要在這極其稀薄的大氣阻力下緩慢減速,并同時(shí)緩慢降落,逐漸進(jìn)入稠密的低空大氣層。要知道,紙張是軟的,正如我們?nèi)粘K?,空氣阻力?huì)導(dǎo)致紙張下落過程不可避免的橫行飄蕩,這一點(diǎn)決定了紙張下落的總體速度會(huì)很慢,所以,這張紙一定會(huì)飄飄搖搖的落到地上,空氣阻力的原因,在你見到這張紙的時(shí)候,關(guān)于這張紙出發(fā)的初始位置的所有信息,都已經(jīng)被抹的干干凈凈了。你不會(huì)想像得到,它可能是來自空間站。

      知惑不惑

      應(yīng)該問在大氣層內(nèi)的高處,一張A4紙能否落地,是否會(huì)燃燒。

      沒有強(qiáng)光熱能(比如激光等)聚焦下,紙會(huì)落下,排除雨水會(huì)完好無損。紙張自然落體,不具備足足夠質(zhì)量動(dòng)能,落地速度不足,無法主動(dòng)帶動(dòng)燃點(diǎn)。

      越冷越高

      假設(shè)這張紙會(huì)落到地面,因?yàn)樗容^輕,而不會(huì)燃燒的話。那么所有象紙一樣輕小的碎片都會(huì)慢慢穿過大氣層落到地面上。那么慧星尾掃過地球的時(shí)候會(huì)有很多輕小的塵埃落下,億萬(wàn)年之后必然會(huì)形成積累

      實(shí)地拍攝

      到不了!情況只有兩種!一種速度比較快飛向地球,然后進(jìn)入大氣層就會(huì)燒掉!一種速度極慢那就會(huì)被太陽(yáng)烤糊了!

      筱童le

      如果能回到地面,神州飛船就不需要了

      時(shí)域&頻域

      讓我們首先在這個(gè)問題中定義“太空”。 所謂“太空”是指地球大氣層的外層空間。 實(shí)際上該邊界非常模糊,但是通常可以認(rèn)為距地表500公里左右的外部大氣可以稱為“太空”。

      再來討論時(shí)間的限制,時(shí)間有限或者時(shí)間不受限制。 在數(shù)百萬(wàn)年,數(shù)千萬(wàn)年之內(nèi)的有限時(shí)間內(nèi),這張紙有可能仍然漂浮在太空中而無法到達(dá)地面。 由于宇宙太大,因此對(duì)于這種宇宙而言,有限的時(shí)間和有限的速度是沒有意義的。 但是,如果這張紙?jiān)跓o限長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)“掉到地上”,則宇宙將發(fā)生變化,它將膨脹和收縮,而變化意味著無限的可能性。

      地球大氣層的上限非常模糊。通常認(rèn)為它是距離地面約1,000公里的區(qū)域。 1000公里到500公里左右的區(qū)域?qū)儆诘厍虼髿獾呐欧艑?,這是地球大氣進(jìn)入星際空間的區(qū)域。在距地面1000公里的距離處,我們假設(shè)將沒有初始移動(dòng)速度的一張紙作為其移動(dòng)的初始點(diǎn)。我們將初始運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置為0的原因主要是為了排除它像人造衛(wèi)星或空間站那樣繞地球旋轉(zhuǎn)的情況。當(dāng)初始運(yùn)動(dòng)為零時(shí),紙張將在地心引力的作用下緩慢地向地球下落。


      盡管物體所經(jīng)歷的重力加速度,物體與重力源之間的距離的平方成反比,因此在1000公里的散逸層外圍,這個(gè)紙張受到的重力加速度僅為地球表面的6/7左右,但是因?yàn)閹缀鯖]有空氣,分子的阻力作用始終經(jīng)歷相對(duì)緩慢的加速過程,并且隨著高度的減小,重力加速度的值將增加。

      可以認(rèn)為在幾乎沒有空氣分子阻力的情況下,該運(yùn)動(dòng)距離在平流層上方大約為900公里,處于初始位置。由于重力加速度的影響,我們將900公里處的初始重力加速度取平均值,并使用平均值作為整體運(yùn)動(dòng)的平均重力加速度,然后根據(jù)公式v =(2gh)^( 1/2)空氣過渡表面的速度約為每秒4000米。

      以這樣的速度,紙的動(dòng)能也將很高。根據(jù)動(dòng)能公式Ek =(m * v ^ 2)/ 2,我們還可以計(jì)算該時(shí)刻所攜帶的動(dòng)能。一張紙的質(zhì)量為4克,動(dòng)能為32,000焦耳。乍一看,這種能量看起來非常大,但是與一千瓦時(shí)電轉(zhuǎn)換的360,000焦耳的能量值相比,它的電能還不到0.1千瓦時(shí),并且該動(dòng)能可以通過一擊就能轉(zhuǎn)化為熱量,因?yàn)闅怏w的密度會(huì)隨著高度的降低而緩慢增加,并且紙張的電阻值會(huì)非常緩慢地增加,因此,這樣的高速必須放慢速度,直到與電阻達(dá)到平衡為止。達(dá)到恒定速度肯定會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。另外,上部大氣中的氧含量非常低,以至于不可能燃燒紙。

      將A4紙丟到太空中最終會(huì)回到地板上,但不再是紙質(zhì)形式。 在此過程中,紙張不會(huì)燃燒,但在穿過散熱層和熱層時(shí)會(huì)完全燒焦,然后在大氣湍流的作用下變成非常細(xì)的燒焦顆粒,并通過重力落到地面上。

      如果您有其他看法,歡迎在下方討論,謝謝!

      奇點(diǎn)法則

      很簡(jiǎn)單,a4紙的質(zhì)量和面積根本不可能達(dá)到使它與大氣摩擦燃燒的速度,如果運(yùn)氣好,這張紙將完好無損飄回大地,當(dāng)然絕大部分情況它的運(yùn)氣并不好,紙畢竟只是紙,在飄落到大地的過程中,它將會(huì)被高空的水分子打濕,然后被強(qiáng)風(fēng)撕碎,最后連渣子都不剩。。。。。。

      俯仰群山

      為什么不扔a8紙?

      關(guān)系心理學(xué)

      這個(gè)應(yīng)該做個(gè)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)一下咯,很好的科普教育(實(shí)驗(yàn))項(xiàng)目,成本也較低。原來報(bào)道有太空人在艙外維修設(shè)備時(shí),將手中工具拋出的小事故,視頻上看到的是,這件工具在空間中飄蕩遠(yuǎn)去。

      毒聚一方

      最終得看這a4紙的相對(duì)速度??!

      如果<第一宇宙速度,那么它會(huì)被拉回地球灰飛煙滅

      如果≥第一宇宙速度<第二宇宙速度,那么它會(huì)成為地球的“人造衛(wèi)星”

      如果≥第二宇宙速度<第三宇宙速度,那么它會(huì)成為圍繞太陽(yáng)的“衛(wèi)星”

      以上是理想值

      根據(jù)你給的條件,大約可以這么想,某天在空間站的工作人員順手丟了一張a4紙,那么這張A4紙肯定速度是和空間站接近,也就是大于等于第一宇宙速度<第二宇宙速度,

      所以這a4紙就會(huì)繞著地球轉(zhuǎn),成為一張“人造衛(wèi)星紙”[靈光一閃]

      當(dāng)然了隨著地球引力的不平衡和太空里不是絕對(duì)真空,還是會(huì)慢慢降速和慢慢脫離軌道,最終這紙還是會(huì)被拉回地球。。。。在大氣層里化成灰燼。。。。。。

      KZ910

      增加一個(gè)前設(shè)條件,忽略太陽(yáng)幅射產(chǎn)生的熱量,只考慮“紙張下落摩擦大氣層,會(huì)造成燃燒”的問題。

      我的回答是不會(huì)。

      1. 紙張不會(huì)是垂直墜落地球,應(yīng)該是繞著地球下降,離地距離下降400公里,實(shí)際運(yùn)行可能是800~1000公里或更長(zhǎng)。延長(zhǎng)大氣對(duì)紙張的減速距離和時(shí)間。

      2.紙張翻滾造成降速。

      3.大氣摩擦即產(chǎn)生熱量也會(huì)帶走熱量。

      Jim1990

      這張A4紙落不回地面了。沒有外力的影響下,它就跟月球一樣,從此就圍著地球轉(zhuǎn)了。

      竹心cc

      燒不著的。別計(jì)算什么動(dòng)能和彈道,它不是自由落體,要算就算流體動(dòng)力學(xué),它受空氣的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于受引力的影響。比如固體灰塵,你用浮力計(jì)算,它是不可能浮在空氣中的,實(shí)際上當(dāng)灰塵小到一定程度,它就幾乎能懸浮在空氣中了。

      greatmy

      所謂動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能就是空氣分子撞擊紙表面產(chǎn)生的摩擦熱,空氣分子撞擊紙表面的另一個(gè)后果就是使得紙減速,紙減速也就減緩了空氣分子的撞擊程度,產(chǎn)生的熱量隨之降低?;谏鲜龇治?,從太空中扔下一片紙,根本不會(huì)發(fā)生紙的燃燒。

      換一個(gè)角度看問題,假設(shè)用達(dá)到第一宇宙速度的高速氣流吹紙片,紙會(huì)發(fā)生燃燒還是被吹走呢?

      花心大辣椒

      我認(rèn)為會(huì)成為齏粉或小碎片落回地球。

      很多回答說它和隕石一樣,沖進(jìn)大氣層燃燒……

      我覺的應(yīng)該不會(huì)這樣。

      隕石會(huì)沖進(jìn)大氣層并摩擦燃燒,是因?yàn)殡E石的巨大動(dòng)能擺在那里。

      質(zhì)量是巨大的,速度也是巨大的。

      紙片雖然有速度,但是質(zhì)量幾乎是0,導(dǎo)致它的動(dòng)量和動(dòng)能都很小,在剛剛接觸大氣層外圍稀薄空氣時(shí),略微有一點(diǎn)點(diǎn)阻力,摩擦力并不大時(shí)就被迅速減速到很低的速度,隨氣流擺動(dòng)的速度,所以不會(huì)再和大氣產(chǎn)生劇烈摩擦,也不會(huì)燃燒。

      它速度被終止到0并非難事,因?yàn)樗緛韯?dòng)量就不大。

      但地球引力一直存在,它會(huì)繼續(xù)下降,過程中會(huì)結(jié)合水汽結(jié)冰,會(huì)被氣流破碎,會(huì)四分五裂,隨著降雨降雪,到地面上時(shí)已經(jīng)幾乎成為齏粉水滴核散布的到處都是。

      當(dāng)然,前提是你這個(gè)太空是能被地球引力捕獲的范圍。不是這個(gè)前提的話也沒啥意義,太空那么大,和地球地面就沒關(guān)系了。

      邊疆遼遠(yuǎn)洪荒

      A4、紙都是無意義題設(shè),太空是不嚴(yán)謹(jǐn)描述,所以這個(gè)問題沒有答案,或者說唯一正確答案就是無解。

      玉陽(yáng)林動(dòng)能高科老總

      回答這個(gè)問題可以參考雨滴落下來會(huì)砸死人嗎

      如全長(zhǎng)極

      一張紙?zhí)p,下落過程中,因受到空氣阻力,是飄起飄來的,因受到氣流影響,又時(shí)而上升,時(shí)而下降,但總的趨勢(shì)是下降,速度快不到哪兒去,不可能摩擦生熱燃燒,因此落地是完好無損的,這是我們常見的現(xiàn)象。

      外太空(100千米以上)就不同啦,因?yàn)樘罩袥]有物質(zhì),所以沒有溫度,不是溫度高低的問題,而是壓根兒就沒有溫度。溫度是有物質(zhì)才有的物理量。紙?jiān)谔罩?,紙就是唯一的物質(zhì),太空中的陽(yáng)光是很強(qiáng)烈的,紙受到強(qiáng)光的照射,吸收了陽(yáng)光的熱能,溫度會(huì)高到400攝氏度(燃點(diǎn))而燒毀,不會(huì)出現(xiàn)上一段說的情況。當(dāng)然燒毀的現(xiàn)象,與在地面上燃燒不一樣,因?yàn)闆]有氧氣,不會(huì)有火苗,只是在高溫下碳化而已。

      空間站位于400千米的高空,更是真空地帶,所以空間站,既要耐高溫,又要隔熱,才能安全運(yùn)行。宇航員太空行走,是有條件的,不能在陽(yáng)光直射下出倉(cāng),太空服也耐受不了的。倉(cāng)外工作需要的光源,只能是地球大氣層的反光而不是太陽(yáng)的直射光。

      一個(gè)小小的小太陽(yáng)

      大家都看過很多科普文章,繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的物體受到空間中的微粒物質(zhì)的阻礙,都要下落到地球上。對(duì)于A4紙,肯定也要向地球方向下落,只是下落的情況不同。A4紙,質(zhì)量小,與空間的接觸面積非常大,向前運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力更大,在高層空間下降更快,但是,A4紙一旦進(jìn)入大氣層,就會(huì)受到大氣層波動(dòng)或巨烈運(yùn)動(dòng)的影響,會(huì)長(zhǎng)時(shí)間在大氣層中上下翻騰?;蛟跓o風(fēng)無雨或無雪的天氣中落到地面上。如果風(fēng)大,A4紙也可撕烈成好幾塊,飄落下來。如果落在雨(雪)的云層中,隨著云層的上下翻騰,A4紙就會(huì)變濕,再被撕烈成很多的小碎片隨著雨雪降到地面。如果是狂風(fēng)暴雨,很可能砸到地面后,就再也找不到一片微小的A4紙碎片了。

      烈日高歌001

      這張紙唯一需要躲避的就是雨。

      靈巧小魚t

      這個(gè)問題真有意思,以后如果有了納米級(jí)的北斗導(dǎo)航設(shè)備,安裝在A4紙上,讓宇航員把A4紙扔出飛船,親自實(shí)驗(yàn)一下。但是,我覺得這個(gè)問題也可以通過科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算得出正確的答案,而且這個(gè)問題,科學(xué)家通過對(duì)發(fā)射衛(wèi)星的經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ),也早已有了理論層面的答案。大概是不會(huì)燃燒吧...

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