太空 从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢


太空 从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢
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【太空|从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢】
太空 从太空扔一张A4纸,能落到地面吗?中间会经历什么过程呢
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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 。
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 。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!
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 。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 。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 , 所以会完整的落下来 。
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 。
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 。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!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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