Milyen erők játszanak közbe a következő fizikai példában?
Tehát, tegyük fel, hogy kilőnek egy űrhajót, de nem kell megbírkóznia az atmoszférával, azaz nem kell maximumra felgyorsulnia, mivel van a talajtól 5km sugarú körben egy kapu, amin ha áthalad, rögtön kiér az űrbe. Ám itt jön a trükkös része a dolognak, mivel egy aszteroida mezőbe ér ki, ahol el kell végeznie néhány manővert, amihez ugye kell valamennyi sebesség.
A kérdés tehát az lenne, hogyha el is éri azt a sebességet, amivel elvégezheti a manővereket, milyen erők játszanak még szerepet benne, gondolok itt a perdületre, forgatónyomatékra, tehát hogy mik a fő erők, amikkel számolni kell a sebesség és a tömeg mellett, milyen erők játszanak ilyenkor szerepet?
válasza:Kerédező utolsó:
nem kell sebesség. Teljesen független dolgokról beszélünk.
Alapvető fizika (Newton 1.) "Minden inerciarendszerben vizsgált test nyugalomban marad vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást végez mindaddig, míg ezt az állapotot egy másik test vagy erő hatása meg nem változtatja egy kölcsönhatás során."
Egyszerűsítsük le a példádat. Az egész világ álljon csak az űrhajódból és a szembe jövő aszteroidából (ne legyen föld, nap meg semmilyen más égitest). Newton 1 szerint ebben az esetben a két tárgy repül egymás felé, az űrhajódon már ncsin gyorsító rakéta meg semmi. Ő egyenesvonalú egyenletes mozgással repül (totál mindegy milyen sebességgel mert nincs körülötte semmi, így akár állónak is tekinthetjük). Jön szembe az aszteroida valamilyen sebességgel, valamilyen irányból. Megint mindegy milyen sebességgel repül, egyetlen egy dolog fog számítani, hogy egymáshoz képest hogy helyezkednek és mi a "relatív" sebességük. Ezt az űrhajó kapitánya látja. És azt is, hogy közeledik. Itt az inercia rendszer (ld. Newton 1) az űrhajóhoz van rögzítve (ez a szép ebben). Mi kell ahhoz, hogy el tudjuk kerülni az ütközést? Az űrhajónak irányt kell változtatnia (megint vegyük elő Newton 1-et) ehhez az kell, hogy vagy ütközzön egy másik testtel (pont ezt akarjuk elkerülni) vagy valamilyen erőhatás kell ami megváltoztatja az űrhajó pályáját. És akkor rögtön jön Newton 2 (Egy pontszerű testnek a gyorsulása azonos irányú a testre ható F erővel, nagysága egyenesen arányos az erő nagyságával, és fordítottan arányos a test m tömegével.). Mivel a sebesség vektor mennyiség az irány változás is gyorsulás (ld. egyenletes körmozgás). Tehát kell valami olyan cucc az űrhajóba amivel megfelelő irányú erőt tudsz kifejteni az úrhajóra, hogy eltérjen a pályájától. És erre jó megoldás, hogy több különböző irányú hajtóművet szerelsz rá (ezeket hívjuk fúvókáknak) mert itt valami anyagot fúj ki az űrbe az űrhajó és az "erő-ellenerő" törvény alapján ez el fogja téríteni az űrhajót. És amint bemutattuk ez teljesen független, hogy milyen gyorsan mozog az űrhajó a térben. Ha most benépesítjük a "terünket" és betesszük a földet, napot, holdat, bolygókat és mindent. Ugyanezt kapjuk, annyi különbséggel, hogy az űrhajóra még hatnak a különböző égitestek gravitációs erejei (úgyanúgy hatnak az aszteroidára is). És a szuperpozició elve alapján minden erőhatást egyenként számolhatunk, majd összegezhetjük az erőket (vektorosan) és megkapjuk az eredő erőt ami ténylegesen fog hatni az űrhajóra. Az elég távol lévő objektumok gravitációja elhanyagolható lesz (gamma*m1*m2/r négyzet, ahol gamma a gravitációs állandó, m1 az űrhajó tömege, m2 a számításba bevont égitest tömege, r a köztük lévő távolság). És ezen kívül semmi más nincs ami hathatna az űrhajóra. Tehát fog hatni a gravitáció (ha messze van az adott égitest már elhanyagolható mértékben), és tudja a saját pályáját módosítani a fúvókái segítségével. Ha nincs nek fúvókája (Vagy elfogyott az üzemanyaga) akkor a gravitációs erők által meghatározott pályán fog mozogni. És az ütközés elkerülhetetlen lesz.
#11:
Na, te is tudsz valamit, pedig azt hittem, hogy csak trollkodsz. Igaz te az alapfelállást írtad le, amit én is korábban vagy kétszer, és konkrétan a kérdést nem válaszoltad meg, de legalább látszik, hogy értesz a fizikához és nem csak bejöttél ideírni valamit.
Amit ilyen rohadt hosszan leírtál, az nekem az alapfelállásom volt, hogy igen, az űrben nem hat rád súrlódási erő, szóval nem fog lassulni az űrhajó az adott sebességről, VISZONT itt jön a lényeg, ami engem annyira érdekel, hogy attól függetlenül felszálláskor el kell érni egy adott sebességet, hiszen az űrben sokkal nehezebb manőverezni, ha az űrhajódnak nincs relatív sebessége. Itt jön be ugye a tehetetlenség kérdése, és ebben szerettem volna kicsit tudományosabban mélyebbre menni, tehát mélyebbre azoknál az alapoknál, amiket eddig írtatok. Tehetetlenségi nyomóerő, lendület, perdület, tolóerő, meg mit tudom még milyen hasonló kifejezések vannak, amik fontosak ilyenkor. Tehát menjünk le kicsit a felszín alá, nézzünk bele a hajtóműbe, nézzük meg részletesebben azokat a vektorokat, manőverező rakétákat, stb.
válasza:Oké, én eddig nem is tudtam, hogy vannak úgynevezett küszöbsebességek, (1. 2. 3. 4. kozmikus sebesség), most olvastam utána, hogy melyik mit jelent, igaz nem igazán kapcsolódik a mi témánkhoz, de érdekességnek jó.
Egyébként tökéletesen értem, amiket írsz, csak én nem tudom leírni olyan tudományosan az én gondolataimat.
Na jó, elfogadom a választ, majd még úgyis utána olvasok mélyebben a témának, ha már belőled nem sikerült kihúzni hogy menj bele mélyebben.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2025, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!