Fysiikkanerot hoi!

Einstein123

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.

16

209

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • 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

    1. Kaipaamasi miehen nimi?

      Ja maakunta tai kaupunki?
      Ikävä
      43
      7427
    2. Oletko keskustellut kaivatustasi muiden

      Kanssa lähiaikoina? Jos, onko keskustelu ollut positiivista tai negatiivista? Vaikuttaako keskustelut mielipiteeseesi ka
      Ikävä
      54
      3703
    3. Ennen ei ollut persuja ja työttömyyttä, lääkäriinkin pääsi

      Ennen oli kaikilla töitä Kauppiaille kelpasi kun saivat voittoa Yritystukia ei ollut Lääkäriin pääsi kaikki haluklaat Nu
      Maailman menoa
      47
      3556
    4. Millaista läheisyyttä

      Toivoisit ikävästi kohteesi kanssa?
      Ikävä
      62
      3318
    5. Tulipalossa henkilövahinkoja, itsenäisyyspäivä alkoi huonosti, poliisi tiedottaa lisää

      Savonlinna https://www.como.fi/uutiset/savonlinna-henkilovahinkoja-tulipalossa-poliisi-tiedottaa-lisaa/
      Savonlinna
      52
      3040
    6. 51
      3004
    7. Kyllä on Vasemmistoliitosta Koskelan johdolla tullut todellinen ääripuolue

      se on niin tulipunainen kuin olla voi, ja selvästi haluaa jatkuvasti eripuraa, ja repiä kansaa kahtia. Siinä on jo vuod
      Maailman menoa
      35
      2825
    8. Antifasismi - mitä se on?

      Se on äärivasemmistolaista anarkistista toimintaa joka käyttää fasisminvastaisuutta keppihevosena oikeuttaakseen toimint
      Maailman menoa
      30
      2484
    9. IL- KELA:n pääjohtaja, lääke- ja oikeustieteen tohtori Lasse Lehtonen sekavassa tilassa Brysselissä!

      "Iltalehden tietojen mukaan Lehtosen käytös Brysselin lentokentällä on herättänyt huomiota, ja hänen olemuksensa on tulk
      Maailman menoa
      194
      1886
    10. Heräsin taas ikävään

      Ja aivan valtavaan haluun. Tahdon sinua R. ❤️
      Ikävä
      47
      1551
    Aihe