从空间站上扔下来一片羽毛，它能顺利的降落到地面上吗？为什么？ _空间站

不能，它会被烧毁

原因

空间站高度一般在300到400公里，而大气密度随着高度下降，一般进入80公里以上的高度，就算是到太空了。

也就说这片羽毛的自由落体运动的路程有数百公里，最后到80公里的高度开始减速，虽然那里的空气密度只有地面上0.001% ，但这片羽毛仍旧像撞到一堵墙一样，几乎认为是瞬间停止并烧毁。

文章插图

大概的计算过程

我们把主要导致羽毛温度上升的因素都调到最低，再来看看从空间站飘下的羽毛会怎么样。

我们将空间站去掉，因为空间站本身具有速度，而且很高（每秒数公里）。于是条件变为在400公里的高空，零初速度释放一片羽毛

设羽毛类似一块长方体薄片，长宽高为5厘米、2厘米、0.2厘米，假设密度是500千克每立方米（也就是一半的水密度，准确值不清楚）

由此算来，羽毛的自由落体运动要经历320公里路程的加速，直接用能量守恒算出80公里处的动能和速度（也即是引力势能转化，这里已经包含不同高度的重力加速度）

【从空间站上扔下来一片羽毛，它能顺利的降落到地面上吗？为什么？】速度是2414米每秒，动能为2913焦耳

再算空气阻力

F=(1/2)cρsv^3

式中：c为空气阻力系数、ρ为空气密度（80公里处的空气密）、s物体迎风面积、v为物体速度（一般空气阻力表达式是速度的二次方，但这里由于羽毛的速度极快，我们将其设为速度的三次方。因为这个公式本身并不适用于任何速度，需要修正，一般而言速度越高，次方越高）

这个算下来，在80公里处的阻力约91牛，那么通过牛二定律算出阻力方向加速度为91000 米/秒平方

可以认为：羽毛速度几乎瞬间降为了零（并直接碎裂），大部分动能将在瞬间转为热能

根据比热容公式，我们算出温度升高约600摄氏度

（由于不知道羽毛的比热容，直接用了的水的比热容代替，因此实际羽毛上升的温度只少不低）

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从空间站上扔下来一片羽毛，它能顺利的降落到地面上吗？为什么？