2022年4月16日,我國航天員翟志剛、王亞平,葉光富搭乘神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。在著陸階段,主降落傘打開后主降落傘和返回艙的運動過程簡化如下:階段Ⅰ,主降落傘和返回艙沿豎直方向減速下降;階段Ⅱ,以速度v
0勻速下降;階段Ⅲ,當(dāng)返回艙離地面h高時,返回艙的反推發(fā)動機啟動,返回艙沿豎直方向勻減速下降,著地前瞬間速度恰好為零。已知上述過程中,只考慮主降落傘受到的空氣阻力,忽略其他阻力,主降落傘質(zhì)量不計,返回艙(含航天員)總質(zhì)量為m,重力加速度為g。
(1)在階段Ⅱ中,空氣阻力的大??;
(2)在階段Ⅲ中,若在反推發(fā)動機啟動后,降落傘與返回艙之間的輕繩處于松弛狀態(tài),求反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大??;
(3)若連接降落傘與返回艙間的n根等長輕繩均勻分布,輕繩與豎直方向的夾角均為θ,求階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小。