假设飞机保持一高度且燃油无限匀速飞行,那么飞机会不会飞出地球?
题主的逻辑有点问题,为什么飞机无限燃油保持在某一高度匀速飞行就能飞出地球?能不能飞出地球跟燃油是否有限没有关系,火箭燃油有限轻轻松松飞出地球,飞机即便有再多的燃油也永远飞不出地球!这要从飞机和火箭飞行原理说起。
火箭之所以能升空,是依靠强大的发动机,并且燃料和推进剂在发动机混合爆燃后产生向后巨大推力,根据牛顿第三定律,由此火箭获得向上的推力升空。并且,火箭推力要大于火箭本身的重量,这样火箭才会加速。在上升过程中火箭速度越来越快,直到达到第一宇宙速度,此时火箭也基本处于大气层之外,空气阻力可以忽略不计,这样火箭和其携带的卫星才可以做无动力飞行,或者说绕地球轨道圆周运动,也就是卫星所受到的地球重力全部用于提供卫星绕地球圆周运动的向心力,所以卫星才不会掉下来。而且由于没有空气,没有能量损耗,卫星才能够无限的绕地球运行下去。
飞机飞行的原理和火箭大不相同,飞机也有发动机,但飞机发动机产生的推力比火箭发动机推力要小很多,甚至推力比飞机自身重量还要小很多,所以飞机发动机的推力是不足以把飞机直接推向空中。飞机之所以会飞起来,是因为飞机有一对机翼,飞机发动机推动飞机向前运动,这样机翼就和空气产生相对运动,就是因为这个相对运动机翼产生了升力(伯努利原理,具体原因可以搜索百度,这里不详述了),并且飞机机翼的升力和相对运动速度的平方以及空气密度成正比。所以当飞机速度越来越快,机翼升力就越来越大,于是飞机起飞了。随着飞机飞的越来越高,空气越来越稀薄,如果飞机速度不变的话,飞机机翼的升力就越来越小,所以飞机不可能无限上升下去,一般来讲民航客机升限在13000米左右,即便是战斗机也只不过能飞到30000米。因为再高的话,空气过于稀薄,以至于不能给飞机机翼提供足够的升力,这是飞机无法飞出大气层的主要原因。
再则,民航飞机的飞行速度处于亚音速范围,即便是战斗机最大飞行速度也就2~3倍音速,这个速度是远小于第一宇宙速度,也就是说飞机即便到了外太空,如果没有持续动力的话,绕地球圆周运动的离心作用力是小于自身重力的,这样飞机还是会掉下来。
所以,飞机即便无限燃油,也永远不可能飞出地球。
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保持一高度,此高度相对于地球来说就是距离,保持一个距离不变,如何飞出地球?且飞机升力产生靠的是飞机和空气的相对速度,必然要依靠有空气才行。所以你这个问题存在常识错误。
头条其实太多这样无厘头的问题了,这是一种对起码的科学认知不足才会提出的问题。因为飞不飞得出地球,不在于飞的久不久,而是在于逃逸速度。如果你只是在逃逸速度以内,像问题所说的保持一定高度无限匀速在天上飞行,只能是绕着地球不断地兜圈子,从古兜到今,也还是在天上兜圈子。只不过是增加了一道人文景观,人们可以定期的看到有那么一架傻兮兮的飞机,一直在幻想着飞到天外去,因为这个飞行员学习了铁棒磨成针和愚公移山的故事,相信只要他或她坚持,子子孙孙没有穷尽,总有一天,他们能够上到九天揽月。
宇宙三种速度已经是小学就普及了的知识。这三个宇宙速度是根据万有引力定律测算出来的,而且已经被实践证明是对的。根据地球引力计算出来的三个宇宙速度描述为:第一宇宙速度叫环绕速度,就是物体速度达到每秒钟7.9公里,就可以达到以地球引力抗衡的速度,在百公里以上的天空围绕着地球依靠惯性飞行,人造地球卫星使用的就是这个速度;第二宇宙速度叫脱离速度,当速度达到每秒钟11.2公里的时候,就可以脱离地球引力,飞向太阳系其他行星;第三宇宙速度是脱离太阳系的速度,当速度达到每秒钟16.7公里的时候,就是可飞出太阳系,到恒星际的空间去遨游。
所以,要脱离地球引力,所谓的飞出地球,主要是看你能给飞行器什么样的速度,目前凭着飞机的速度是不可能飞出地球的。而且飞机依靠的飞行理论是空气动力学,不要说出了地球的大气层,只要飞的过高,由于空气太过稀薄,氧气缺失,飞机难以获得升力,发动机会缺氧熄火,最终被地球引力拉扯着掉落下来,结束他们的愚公之梦。
如果能够达到第一宇宙速度,而又能够承受高温高压等等严苛条件的话,不仅飞机,就是非人都可以从地球飞向太空。不过,这时的飞机和人得改名字了,叫航天飞机和航天飞人了。
答案是会的,我有一次开飞机,从北京到纽约,刚飞出中国,我和副驾就睡着了,中途醒来发现我在机舱里飘着,我赶紧游到座位上,把机头向下推,费了九牛二虎之力才飞回地球。幸亏领导没太计较,没有给我停飞,感谢组织给我的宽松,我一定会更加爱岗敬业的。
飞不出去,顶多不停的绕地球转啊转。
为什么呢?一个原因:动力不够
①先说下飞机是靠什么飞起来的吧。靠空气托起来的。无论是桨叶还是喷气,它们都有一对翅膀,而这对翅膀就是提供升力的,因为伯努利原理的存在,在空气中机翼上方的压强要小于下方,就产生了一个向上的升力,并且速度越快,升力越大,而发动机就是负责飞机往前不停的冲。
但是飞机会不会无限升高呢?不会。因为大气随着海拔高度的上升,密度越来越小。所有飞机是有个极限高度的,并且发动机因为没有氧气的输入也会熄火。
有句"名言":只要推力强,给我块板砖都能搞上天。
②那么火箭是怎么飞的呢?
对于火箭来说,它的升空就显得简单粗暴了(和窜天猴差不多)。直接靠着发动机强大的推力,就上去了,搞个陀螺仪稳定下角度,只要发动机不熄火就可以了(当然了我这边说了简单了)。要注意的是,火箭的燃料都是有助氧剂的,所以真空也能飞。
第一,既然保持高度,何谈飞出地球?
第二,飞机只携带燃油,不携带氧化剂,发动机需要大气中的氧气才能运转,到达一定高度,氧气稀薄,发动机自然停车,还怎么继续飞?
第三,虽然地球逃逸速度为11.2km/秒,但那是指无动力的情况下,所以如果把问题改为火箭,放向是朝一个既定放心飞,是可以飞出地球的,飞出太阳系都没问题。
飞机是一种由发动机提供推力,机翼提供升力的飞行器。机翼飞行时的上下气压差为飞机带来了向上的升力,根据的原理就是伯努利原理,即空气流速快的地方,气压小,空气流速慢的地方,气压大。
根据题目,"飞机保持一定的高度 、燃油无限、匀速飞行,那么飞机会不会飞出地球?"
很简单,不会。
既然都保持一定的高度了,何谈飞出地球呢?况且,飞机的速度至少要达到第一宇宙速度(环绕速度)才可以说是飞出地球大气层,当达到了第二宇宙速度,才算是飞出了地球。
但题主这道题问的可能是下面这幅图表达的那样:
题主你的意思是不是像我图片中描述的那样啊,哈哈~~~
我严格的按照了题目的意思所画出的图,"保持一定的高度"、"匀速飞行 "。
这个应该属于"强制性"的想象吧,哈哈,就是要你飞出地球。
不过,题主并没有标明这个匀速,到底是速度多少,如果是科幻电影中那种星舰的飞行速度,别说是飞出地球了,从地面上,直接可以一飞冲天,然后直接飞出太阳系,都是小菜一碟。
不就是个速度吗?不就是推力足够大的发动机吗?
对不?
飞出大气层,至少你要保证你的飞机能达到7.9千米每秒的第一宇宙速度!
打到这个速度,飞出大气层没问题了,即使此时你没有动力也能保持这个速度,但是你有没有足够的氧气维持生命就不好说了。
还有假如你成功的活了下来,可是你不能一辈子围地球转圈吧!你怎么回来?再入大气层时,你的飞机会被高速摩擦产生的高温解体。于是你成功的成为了一刹那的流星,当然,美丽过后,你连骨灰都剩不下!
给你一根绳子,连到月球上,你的体力无限,你能爬到月球上吗?