A rakétameghajtás erősebb a gravitációserőnél ?

De tényleg nem értem a dolgot, hogy miben különbözik az, amikor valaki eldob egy követ felfelé, meg a között, mikor egy rakétát kilőnek az űrbe. Mind a kettőnél van egy gyorsítási szakasz, a kőnél amikor az erőt kezded közölni vele, és tart addig, amikor a kő és a kezed közötti kontaktus megszűnik. A rakétánál pedig amikor elhagyja a kilövőállást, és tart addig, míg ki nem fogy az üzemanyag a rakétából (most egyszerűség kedvéért vegyünk egy olyan konstrukciót, ami egy fázisban gyorsít).

A különbség kizárólag abban van, hogy mennyi ideig tart a gyorsítóerő, a kőnél 2-4 tized másodpercig, a rakétánál meg 2-3 percig. Ezt leszámítva mi az, amiben különbözik egy feldobott kő és egy rakéta?

Kb. mindenben.

Ez nem dobás!

A dobás az, amit mondtál: rövid idő alatt nagy gyorsítás - és közben a tárgy RÖGZÍTVE van.

A rakéta meg leginkább felborulna az elején, rögzítés sehol, kis gyorsulás hosszabb ideig.

Ezt még véletlenül SEM nevezzük hajításnak.

Visszatérve a @21 válaszra:

"A dobáskor adsz egy kezdeti mozgási energiát, és ez alakul át helyzeti energiává.

Amikor elfogy, az emelkedés megáll."

Akárcsak a rakétánál, az emelkedése során az üzemanyag adja a kezdeti mozgási energiát, és ez alakul át helyzeti energiává. Amikor kifogy az üzemanyag, akkor az emelkedés megáll (hacsak nem hagyja el közben a rakéta a Föld gravitációs kútját).

"A rakéta ÁLLÓ helyzetből indul. Nincsen SEM mozgási, SEM helyzeti energiája, és induláskor nem is kap ilyet!

Szépen, fokozatosan termeli meg az energiát."

A kő is álló helyzetből indul (Földhöz rögzített inerciarendszerben, ahol te állsz a földön). A kőnek sincsen sem mozgási, sem helyzeti energiája, és a gyorsítás (dobás) kezdetéig nem is kap ilyet.

A kezed is szép folyamatosan termeli a kőbe a mozgási energiát a gyorsítás során, míg el nem engeded a követ a dobás végén.

Tényleg nem értem, hogy mi a különbség.

#31

"De tényleg nem értem a dolgot, hogy miben különbözik az, amikor valaki eldob egy követ felfelé, meg a között, mikor egy rakétát kilőnek az űrbe."

Attól függ, mit nézel. De most a Föld körüli pályáraállásról van szó, ott pedig az eltérés elég jelentős. Ha dobásal próbálnál pályára állítani követ (vagy akár ágyúval), akkor az nem nagyon működne (önmagában), hiszena kéz / ágyú elhagyása után már nem változtatna aktívan irányt. Ellenben egy rakétás indításnál a hajtművek először felfele emelik a rakétát, megfelelő magasság elérése után viszont elfordul a rakáta, és a hajtóművek a Föld felszínére merőlegesen gyorsítanak. Így tud a Föld körül körpályára (vagy közel körpályára) állni. Ezt úgy nem lehet elérni, ha a Föld felszín közelének elhagyása után már nem tudsz gyorsítani.

(Ha a raktahajtómű leáll, onnantól lényegében nincs különbség. Csak a rakéta indításnál - legalábbis ha a Föld körüli pálya a cél - ez már elég más körülmények között lesz, min a földfelszíni hajításnál.)

#33

"Amikor kifogy az üzemanyag, akkor az emelkedés megáll"

Ez nem igaz. Az üzemanyag elfogyásakor a rakétának áltlában még van (a felszínre merőleges komponensű) mozgási energiája, és csak ennek elfogyása után áll meg az emelkedés.

"A kő is álló helyzetből indul (Földhöz rögzített inerciarendszerben, ahol te állsz a földön). A kőnek sincsen sem mozgási, sem helyzeti energiája, és a gyorsítás (dobás) kezdetéig nem is kap ilyet.

A kezed is szép folyamatosan termeli a kőbe a mozgási energiát a gyorsítás során, míg el nem engeded a követ a dobás végén."

Ebben egyet írtak, csak mint írtam, a dobás jellemzően sokkal rövidebb úton történik, mint a rakéta működése, így a kéz gyorsításának útja csekély a kő pályályához képest. Ezzel szemben az orbitális rakéták a pályáraállásig működnek, így van lehetőség a gyorsítás irányának megváltoztatására.

Értem már mi okozta a problémát. A légkör fontos tényező, a költségek ugyancsak. Ágyúval (hajítógéppel, kézzel) nem lehet kidobni semmit, mert vagy nem emelkedik elég magasra, vagy elég a légkörben, mire kijutna.

Rakétával lehet csak elhagyni a légkört, ez igaz. Az viszont nem, hogy csak úgy lehet elhagyni, hogy fellövik aztán felfelé menet közben módosítanak irányt, mikor már kijutott a légkör sűrű részéből. Ezt azért alkalmazzák, mert sokkal kevesebb üzemanyagba kerül, mintha eleve ferdén lőnék ki a légkörből a rakétát.

Ettől függetlenül a dobás és a rakétaindítás technikailag megegyezik, a légkör vastagsága az, ami a dobást kiejti a Föld körüli pályára állítás lehetőségei közül.

"Így tud a Föld körül körpályára (vagy közel körpályára) állni. Ezt úgy nem lehet elérni, ha a Föld felszín közelének elhagyása után már nem tudsz gyorsítani."

Elvileg lehetne, csak sokkal költségesebb lenne: nem függőleges állásból kellene indítani.

Ez megint csak nem stimmel.

Pályát azért (is) kell módosítani, mivel egy Föld körüli pálya meglepő módon sehol sem érinti a Föld felszínét!

Tehát - pályamódosítás nélkül - nem juthatsz el erre a pályára!

#35

" Az viszont nem, hogy csak úgy lehet elhagyni, hogy fellövik aztán felfelé menet közben módosítanak irányt, mikor már kijutott a légkör sűrű részéből. Ezt azért alkalmazzák, mert sokkal kevesebb üzemanyagba kerül, mintha eleve ferdén lőnék ki a légkörből a rakétát."

Nem ezért alkalmazzák (pontosabban nem csak), hanem azért, mert ha ágyúval lőnék fel (egy légkör mentes bolygón), akkor a fellövés szögétől függően a lövedék vagy beleállna a földbe, vagy eltrafálná az ágyút (tökéletes körpályát feltételezve).

A Kepler törvények alapján ha már nem hat gyorsítóerő a gravitáción kívül a testre, akkor ellipszispályán fog menni (ha nem éri el a szökési sebességet). Ágyúval nem tudsz olyan pályát csinálni, ami nem megy a földfelszín alá (kivéve a hipotetikos tökéletes körpálya - már ha a bolygó tökéletes, homogén gömb lenne - amikor pont eltrafálod a rakétát).

"Elvileg lehetne, csak sokkal költségesebb lenne: nem függőleges állásból kellene indítani."

Nem, nem lehetne. Elvileg sem.

"Tehát - pályamódosítás nélkül - nem juthatsz el erre a pályára!"

Szerintem eljuthatsz. Ha ferdén lövöd ki a lakétát, akkor annak mindig lesz egy oldalirányú komponense is (csak függőleges kilövésnél nincs ilyen). Tehát ha ferdén lövöd ki a rakétát, akkor tulajdonképpen egy spirálpályán fog emelkedni a bolygó körül, ami végül bolygókörüli pályán stabilizálódhat.

Akkor lenne igaz, hogy nem juthatsz földkörüli pályára, ha sima ferde dobással szeretnéd földkörüli pályára állítani. Ez esetben (ha a légellenállással nem számolunk) valóban mindig érintője lenne a pályának a Föld felszíne, ahonnan eldobtad a követ. De a rakétával a folyamatos gyorsítás miatt (és mert az oldalirányú komponensből a Föld gravitációja mindig kompenzál valamennyit) ez szerintem megoldható.

Ezt ugyan nem tudom bizonyítani, mert annyira nem értek hozzá, de nyitott vagyok, mutasd meg ha nem így van.

#38

Akkor jól értem, egyetértünk abban, hogy nem feleltethető meg egymásnak a rakétakilövés és a a hajítás?

"Ha ferdén lövöd ki a lakétát, akkor annak mindig lesz egy oldalirányú komponense is (csak függőleges kilövésnél nincs ilyen)."

Mondjuk itt az a kérdés, mit értesz ferde kilövés alatt? Ha a rakéta mindig egy külső (távoli) referenciaponthoz képest áll ugyanúgy, akkor nem igaz, amit írsz. Ha a földfelszínhez képest áll mindig ugyanúgy, akkor az idézett mondatotd igaz lehet. Az, hogy ebből lesz-e Föld körül pálya, jó kérdés. (Meg mondjuk azi s, hogy ezt az esetet nem tekintjük-e pályamódosításnak...)

"(csak függőleges kilövésnél nincs ilyen)"

Amúgy van, mert a Föld forog (kivéve persze ha valamelyik sarkról lövöd ki a rakétát, de ez annyira nem tipikus.)

"Ezt ugyan nem tudom bizonyítani, mert annyira nem értek hozzá, de nyitott vagyok, mutasd meg ha nem így van."

Ez kedves...

"Akkor jól értem, egyetértünk abban, hogy nem feleltethető meg egymásnak a rakétakilövés és a a hajítás?"

Igen, mert a légkör és a költségek, feljebb már írtam. :)

"Ha a rakéta mindig egy külső (távoli) referenciaponthoz képest áll ugyanúgy, akkor nem igaz, amit írsz."

Ez alatt azt érted, hogy ha megcélozzuk mondjuk a földfelszínhez képest 30 fokos szögben látható Jupitert a rakétával, és elindítjuk úgy, hogy az orra mindig a Jupiter irányába nézzen? Ez esetben ha már elég magasra emelkedett, és kikapcsoljuk a meghajtást (vagy elfogy az üzemanyag), akkor utána körbeesi a földet a rakéta, nem?

"(Meg mondjuk azi s, hogy ezt az esetet nem tekintjük-e pályamódosításnak...)"

Hát, az attól függ, mi az eredeti pálya. De akkor sem módosítás, hanem módosulás inkább, hisz nem aktívan módosítunk, hanem passzívan elszenvedjük, hogy a Föld gravitációs vonzása miatt folyamatosan módosul a pálya a rakéta emelkedése közben.

"Amúgy van [oldalirányú komponense a rakétának], mert a Föld forog (kivéve persze ha valamelyik sarkról lövöd ki a rakétát, de ez annyira nem tipikus.)"

Ez mondjuk jogos.

"Ez kedves..."

Ezt hogy érted? Vagy ez irónia volt? Mert akkor átfogalmazom: nem értek hozzá eléggé ahhoz, hogy egyenletekkel levezessem, ezért szeretném, ha valami emberi nyelven megpróbálnád elmagyarázni, hogy miért nem képes egy mindig fixen a Jupier irányába néző, ferdén kilőtt rakéta Föld körüli pályára állni.