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

112

    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. Katso: Ohhoh! Miina Äkkijyrkkä sai käskyn lähteä pois Farmi-kuvauksista -Kommentoi asiaa: "En ole.."

      Tämä oli shokkiyllätys. Oliko tässä kyse tosiaan siitä, että Äkkijyrkkä sanoi asioita suoraan vai mistä.... Tsemppiä, Mi
      Tv-sarjat
      135
      5589
    2. Voi kun mies rapsuttaisit mua sieltä

      Saisit myös sormiisi ihanan tuoksukasta rakkauden mahlaa.👄
      Ikävä
      33
      3455
    3. Haluan jutella kanssasi Nainen

      Olisiko jo aika tavata ja avata tunteemme...On niin paljon asioita joihin molemmat ehkä haluaisimme saada vastaukset...O
      Ikävä
      17
      1893
    4. Poliisiauto Omasp:n edessä parkissa

      Poliisiauto oli parkissa monta tuntia Seinäjoen konttorin edessä tänään. Haettiinko joku tai jotain pankista tutkittavak
      Seinäjoki
      23
      1865
    5. Onko mies niin,

      että sinulle ei riitä yksi nainen? Minulle suhde tarkoittaa sitoutumista, tosin eihän se vankila saa olla kummallekaan.
      Tunteet
      24
      1720
    6. Voitasko leikkiä jotain tunnisteleikkiä?

      Tietäisi ketä täällä käy kaipaamassa.. kerro jotain mikä liittyy sinuun ja häneen eikä muut tiedä. Vastaan itsekin kohta
      Ikävä
      73
      1558
    7. Tietysti jokainen ansaitsee

      Hän varmasti ansaitsee vain parasta ja sopivinta tietenkin, suon sen onnen hänelle enemmän kuin mielelläni. Aika on nyt
      Ikävä
      14
      1463
    8. Armi Aavikko Malmin hautausmaa

      Haudattiinko Armi arkussa Malmin hautausmaalle vai tuhkattiinko hänet? Kuka tietää asiasta oikein?
      Kotimaiset julkkisjuorut
      11
      1356
    9. Haluisin suudella ja huokailla

      ja purra kaulaasi ja rakastella sinua. Haluisin puristella rintojasi ja pakaroitasi. Ei sinulla taida olla kuitenkaan ni
      Ikävä
      16
      1347
    10. Miksi näin?

      Miksi vihervassut haluaa maahan porukkaa jonka pyhä kirja kieltää sopeutumisen vääräuskoisten keskuuteen? Näin kotoutumi
      Maailman menoa
      23
      1308
    Aihe