Osaisiko joku ratkaista tämän kiperän tehtävän? Kun en pääse millään alkuun...
Erään valtion avaruushallinto suunnittelee fotonitykillä toimivaa rakettimoottoria. Fotonitykin on tarkoitus osoittaa taaksepäin, jolloin liikemäärän säilymislain perusteella alus saa impulssin eteenpäin. Miten suuri teho pitäisi fotonitykillä olla, jos oletetaan, että fotonitykkiä käytetään He-Ne -laseria, joka lähettää valoa 633 nm:n aallonpituudella? Aluksen massa on 2500 kg ja sen tulee saavuttaa nopeus 10000 m/s kahden viikon aikana.
Fysiikkanerot hoi!
Einstein123
16
233
Vastaukset 16
- Alkeet ? ?
Jätä nuo turhat selittelyt ja keskity oleelliseen.
W = ½m*v^2 = P*t - laudatur
Hah mä just laskin samaa tehtävää. Ollaankohan samas fysiikan ryhmäs? :D
- mvc/t
6200 MW
- 20+18
Mitähän tehoa tuossa tarkoitetaan? He-Ne-laserin hyötysuhde on huono, alle 0,1 %. Onko mvc/t ottanut tuon huomioon kun on saanut noin ison tehon? Joka tapauksessa tuollainen lasertykki olisi mahdoton sillä sen hukkalämpö sulattaisi koko avaruusaluksen.
- mvc/t
Kyseessä on joka tapauksessa täysin fiktiivinen viritys, joten laserin hyötysuhdetta ei ole huomioitu.
- Jotain vähemmän
mvc/t kirjoitti:
Kyseessä on joka tapauksessa täysin fiktiivinen viritys, joten laserin hyötysuhdetta ei ole huomioitu.
Keskimääräinen teho on liike-energia / vaikutusaika
P = 2500*10000^2/(2*14*24*3600) W = 100 kW
- 2011
Kyse oli sen fotonitykin säteilytehosta.
- Jaa ?
Meinaat siis että tiedät hyötysuhteen olevan 0,0016 % .
- valomies
Jaa ? kirjoitti:
Meinaat siis että tiedät hyötysuhteen olevan 0,0016 % .
Palomies tietää, että letku voi viedä miestä. Mutta oletko joskus kuullut, että lamppu riepotteli valomiestä.
Ensimmäisen vuoden opiskelijoilta kysytään tuollaisia Helsingin yliopistolla, uskokaa tai älkää. (ja kulille tiedoksi, että reputat varmasti jatkossa, jos et noita ratko itse. )
- 12+15
Lähdin ratkomaan niin että laskin ensin millaisen liikemäärän lisäyksen aluksen pitäisi saada sekunnissa jotta päästäisiin tasaisella kiihtyvyydellä annettuun nopeuteen kahdessa viikossa. Sitten laskin tuohon liikemäärän lisäykseen tarvittavan fotonivirran sekunnissa kun fotonin impulssi on Planckin vakio/aallonpituus. Sitten laskin tuohon fotonivirtaan sisältyvän energian (E=p*c) jolloin siis sain tehon. Vastaus on gigawattitasoa eli kertaluokkia suurempi kuin tuo klassisen fysiikan mallilla laskettu. Missähän vika?
- 12+15
Ilmeisesti mvc/t laski samalla tavalla sillä tuo kaavahan siitä tulee.
- mvc/t
12+15 kirjoitti:
Ilmeisesti mvc/t laski samalla tavalla sillä tuo kaavahan siitä tulee.
Samalla periaatteella laskin. Pieni jekku tuohon vielä sisältyy, kun kysytään kokonaistehoa.
Tuo mvc/t on siis säteilysuihkun teho. Kokonaistehoon on lisättävä vielä sen härvelin liike-energian lisäykseen menevä teho eli 0.5 mvv/t. Tämä edustaa kuitenkin vain 0.00167 % suihkun tehosta.
Säteilysuihkun tuottamisen hyötysuhde "fotonitykissä" on sitten veilä oma lukunsa. - 513
mvc/t kirjoitti:
Samalla periaatteella laskin. Pieni jekku tuohon vielä sisältyy, kun kysytään kokonaistehoa.
Tuo mvc/t on siis säteilysuihkun teho. Kokonaistehoon on lisättävä vielä sen härvelin liike-energian lisäykseen menevä teho eli 0.5 mvv/t. Tämä edustaa kuitenkin vain 0.00167 % suihkun tehosta.
Säteilysuihkun tuottamisen hyötysuhde "fotonitykissä" on sitten veilä oma lukunsa.Joo niinhän se on että impulssiperiaatteella on laskettava. Raketissa vain hyvin pieni osa tehosta menee itse raketin liike-energiaksi, suurin osa menee työntävoiman aiheuttavan materian tai tässä tapauksessa fotonien energiaksi. Eli energiaperiaatteen soveltaminen vie perusteellisesti metsään.
- Tää oli hyvä #
513 kirjoitti:
Joo niinhän se on että impulssiperiaatteella on laskettava. Raketissa vain hyvin pieni osa tehosta menee itse raketin liike-energiaksi, suurin osa menee työntävoiman aiheuttavan materian tai tässä tapauksessa fotonien energiaksi. Eli energiaperiaatteen soveltaminen vie perusteellisesti metsään.
Impulssimiehet ne laskee jo liikemäärälaskuja sujuvasti massattomille partikkeleille.
Mitähän seuraavaksi ? - 13+13
Tää oli hyvä # kirjoitti:
Impulssimiehet ne laskee jo liikemäärälaskuja sujuvasti massattomille partikkeleille.
Mitähän seuraavaksi ?Ja energiamiehet laskevat maan perusteellisesti metsään. Sama pätee myös nestemäisiä polttoaineita käyttävälle raketille, palamiskaasut vievät valtaosan energiasta. Suhteellisuusteoria antaa fotoneille liikemassan ja sitä kautta impulssin. Mutta suhteellisuusteoria on vasta sata vuotta vanha, ei voi olettaa että kaikki peräkamarifyysikot ovat ehtineet perehtyä siihen.
Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Tässä ovat Elämäni biisi -vieraat lauantai 3.10. - Yksi vieras on todellinen suomalaisten suosikki
Jos menisit Elämäni biisiin, mikä olisi elämäsi biisi ja miksi? Elämäni biisi tulee suorana lähetyksenä Tampereelta. K11813- 41776
- 62748
- 60740
En voi kertoa meistä kenellekään
Minulla on ikävä sinua mies.. Oon yrittänyt taas unohtaa, mutta silti tulet mieleeni lähes päivittäin. Eihän meitä voi o42713- 50626
Kadutko mies sitä miten reagoit?
..siihen sotkuun, jonka jälkeen mikään ei ole ollut kuin ennen. 🥺49587- 59572
- 67536
Suutuin lähinnä itselleni
Kun irl juttujen takia näyttää erittäin epätodennäköiseltä, että olisin millään tavoin toivottu henkilö sulle.28488- 29485
SuMetKu konkursissa
Asiakastiedon sivulla oli, SuMetKu asetettu konkurssiin. Tulihan se seinä vastaan lopultakin suuruudenhulluudessa.18477- 44475
- 95452
- 40437
- 27426
- 17410
- 54404
- 43397
- 22397