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月球上的地心吸力小,为什么月球车能在上面走动呢?
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发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
月球上的地心吸力小,为什么月球车能在上面走动呢?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
月球引力小和没有引力是两个概念,有引力月球车在月球上就有重力和摩擦力,就能够行走,只不过得小心一点,月球引力小摩擦力也小,容易翻车。
美国载人登月的时候用锤子和羽毛在月球进行了自由落体试验,它们确实同时落地,证明了牛顿定律的正确,而物体所受的摩擦力和重力有关,重力越大可以获得的摩擦力越大。现代科学已经较为准确地测量了月球的质量和引力,它的质量是地球的1/49,引力只有地球的1/6,因此物体在月球表面的摩擦力会比较小,因此不管是我国的嫦娥四号月球车玉兔二号还是前苏联的无人月球探测车抑或美国载人登月的月球车,行进速度都是比较慢的,就是考虑到了月球引力小这一因素。
我国玉兔二号和美国登月车,并不是用一般的充气橡胶轮子或者金属轮子,而是以金属为骨架,以金属编织物作为轮胎,这样就不怕月球尘土中尖锐的东西和月球上强烈的紫外线,行驶速度是很重要的一个问题,引力小车子的摩擦力就会小,同样的质量在月球上可以获得的摩擦力远大于月球上可以获得的,因此它们的设计行驶速度都不高,玉兔二号200米每小时,美国登月月球车18公里每小时。
缓慢的行驶速度,可以保证月球车在月球上行驶时的平稳,也可以通过卫星等确定行进路线,规避障碍物,避免月球车翻车。
回答于 2019-09-11 08:43:50
月球是地球的天然卫星,距离我们大约38万公里,月球质量是地球质量的八十一分之一,半径是地球的四分之一,拿出万有引力公式代换一下得到月球上的重力大约是地球上的六分之一。这样小的重力,月球车可以在月面行走,但是容易翻车。
月球车移动需要的是摩擦力,而摩擦力受到两方面影响。一就是重力,二就是车轮和月表之间的摩擦系数。一般探测器在满足科学探测要求的前提下都会做的质量较小,可以节省发射时候所需的燃料。而月表我们也改变不了,所以我们只能在月球车的轮子上做文章。
图:玉兔二号从着陆器上下来
月球上现在有七辆月球车,最新的就是我国现在正在执行科学任务的玉兔二号,也是唯一一辆在月球背面的,还有我国的玉兔号,在月球正面。美国载人登月的最后三次遗留在月球表面上三辆月球车,除此之外还有前苏联的月球车一号、月球车二号。
我国和前苏联的月球车主要是进行巡视和科学探测速度较慢大约每小时200米,而美国的月球车是代步车速度每小时18公里左右。它们的轮子都是特制的,金属网上边挂着钛合金金属片,轮架也是金属的,这样可以在厚厚的月壤上增加摩擦力。
所以说月球上虽然重力小,但是可以加大轮子的摩擦力,开的时候慢一点小心翻车就行。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
其实你已经说的很明白了,所谓引力小事实证明还有引力,只要有引力就能在月球上行走,只不过是好走不好走,容易不容易走的区别。
我们从地球上考虑下,什么情况下不好走?答案很明确那就是地面湿滑的时候,为什么会这样呢?简单来说就是摩擦力的问题!学过高中物理的的朋友都知道F摩=μFN,这里FN为正压力,也就是说摩擦力的大小与摩擦因数μ以及正压力有关,月球表面多是尘埃,主要是二氧化硅,因此主要不在摩擦因素主要在正压力,也就是重力加速度。
要知道月球的重力加速度只有地球的1/6左右,也就意味着同等质量下物体对地面的正压力只有原来的1/6左右,因此正常情况下在月球上确实不好走,但是这种情况科学家没理由想不到,所以在设计月球的时候就考虑过这一问题。
不知道大家有没有自己观察过,月球车都没有采用橡胶轮胎,或者其它材质的圆形轮胎而是采用的直接金属骨架似的镂空轮子,这样在某种程度上可以增大摩擦力。
其次要想平稳行驶,老话说得好路滑你就走慢点,所以不管哪国的月球探测车速度都不会很快,以我国玉兔二号为例只有200米每小时。
回答于 2019-09-11 08:43:50
月球的是地球唯一的天然卫星,其质量只是地球的八十一分之一,相应的引力只有地球的六分之一,但引力再小也是存在的,只要有引力那么月球车就不会自动脱离月球表面,再加上月球地表和月球车的轮胎存在摩擦力,所以月球车在月面行驶是没有问题的。
引力是我们宇宙中的基本作用力之一,天体的运行都受到引力的支配,但是牛顿等人并不清楚引力的产生机制,只知道质量越大引力越强,后来的爱因斯坦在广义相对论中将引力解释为时空的扭曲,太阳的巨大质量扭曲了太阳系的时空,导致其他行星绕着太阳公转。
月球只是相对于地球而言比较小,但是人类只不过是地球上的沙子,放到月球上最多也只是个花生,月球的引力虽然不及地球,但是逃逸速度也是2.4km/s,人类和月球车同样可以在月球上移动,只不过动作不能太大,不然会翻车的。
人类留在月球上的月球车主要分为有人驾驶和无人驾驶,有人驾驶的月球车只有美国阿波罗计划中的三辆,宇航员们驾驶这些月球车在月球奔驰,其他的月球车都是通过地面指挥或者自动的方式进行科学任务。
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