Nopeus vakuumissa.

Niin, voi olla heikko kysymys, ja ehkä hieman enemmän fysiikan puolelle, mutta jos joku voisi selventää asiaa kun en ymmärrä.

Teoreettinen oletus, että raketti ammuttaisiin maasta ja se saavuttaisi vakuumin, ja moottoreita poltettaisiin yhä samalla voimakkuudella tasaisesti, niin miksi tuon raketin nopeus ei kasva koko ajan kunnes se saavuttaisi valonnopeuden?

Valonnopeudessahan raketin massa kasvaisi äärettömäksi, mikä ei ole mahdollista, mutta mitä merkitystä massalla on vakuumissa kun ilmanvastusta ei ole?

Mikä tuota rakettia siis estää kiihtymästä lähelle valonnopeutta kun ilmanvastusta ei ole. Ei ole siis mitään kiihtyvää liikettä vastustavia voimia, vai onko, pakkohan on olla kun valonnopeuteen ei päästä.
7637
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 7

Vanhimmat

Raketin nopeus kiihtyy aina kun sen moottori on päällä. Paitsi tietenkin silloin jos jonkin kappaleen vetovoima vastakkaiseen suuntaan on suurempi kuin moottorin työntövoima.

Valon nopeuteen asti kiihdyttämisen estää polttoaineen loppuminen sitä ennen. Kaavan E=MC^2 mukaan raketin jokaikinen atomi pitäisi muuttaa energiaksi 100% hyötysuhteella, jotta raketti saataisiin kiihtymään valon nopeuteen. Eli siinä vaiheessa raketin alkuperäisestä massasta ei olisi enää mitään jäljellä. Käytännössä tilanne on vielä huonompi, koska 100% hyötysuhteella toimivaa moottoria ei pysty rakentamaan, eikä raketti voi tietenkään käyttää itseään kokonaan polttoaineena.

Äänestä

Rakettimoottorista lähtevän kaasusuihkun nopeus on rajoittava tekijä. Kemiallisesta raketista kaasuja tosin purkautuu aika paljon, mutta maksiminopeus ei ole kovin korkea koska kaasusuihku ei ole kovin nopea.

Karkeasti voi mielestäni ajatella että raketin nopeuden muutoksen ja raketin massan tulo on yhtäsuuri kuin raketista purkautuvan kaasun nopeuden ja kaasun massan tulo. Eli impulssi on yhtäsuuri molempiin suuntiin.

Hiukan sama jos lähdet kivillä lastatulla veneellä järvelle (ilman airoja) niin että heittelet veneestä kiviä rannalle. Vene on raketti, sinä olet rakettimoottori, kivet ovat rakettimoottorista purkautuvaa kaasua. Mitä kovemmin jaksat kiven heittää ja mitä kevyempi vene on, sitä enemmän veneen vauhti kiihtyy.

Massa ei toki menetä merkitystään vakuumissakaan. Se ilmenee massan hitautena, eli "nopeuden muutoksen vastustajana".

Äänestä

ainakaan maapallon pinnalla mitään massaa ei saada kiihtymään nopeuteen joka olisi suurempi kuin paikallinen valon nopeus. Jaa miksi?

No kun hiukkaskiihdyttimessä on asiaa kokeiltu ja siellä ei massallisia hiukkasia saada millään keinolla valon nopeuteen, vaikka niihin pumpattaisiin kuinka paljon energiaa. Ja kyseessä ovat todella kevyet hiukkaset. No arvatenkin painavalle raketille se on vielä mahdottomampaa.

Yksi teoria on, että maapallon (ja lähiavaruuden) paikallinen painovoimakenttä estää sen. Valon nopeus on siis paikallinen nopeusrajoitus. Jossain etäisessä galaksissa tietenkin on oma paikallisuutensa. Joten jos se vaikkapa etääntyy maapallosta ½ valon nopeudesta (avaruuden laajenemisen johdosta), niin siellä voi olla mahdollista saavuttaa nopeus, joka olisi suurempi kuin valon nopeus maapallon suhteen johtuen paikallisuuden antamasta alkunopeudesta.

Mutta ei sielläkään paikallisella tasolla yli valon nopeuden päästäisi. Valon nopeus on siis yksi luonnon etenemisilmiöiden ääriarvo; se ei pelkästään rajoita valoa, sähkömagneettista säteilyä vaan myös liikenopeutta. Johtuu esimerkiksi vaikkapa siitä, että kaikki atomit ovat "tietoisia" toistensa massoista ja se tietoisuus siirtyy vain valon nopeudella. Olemme jonkinlaisessa kentässä, jossa atomiot ovat tiukasti toisissaan kiinni (vaikkakin ihmisen kannalta atomien välinen tila onkin "tyhjiötä").

Tätä yhteyttä edellyttävät tietenkin sellaiset ilmiöt kuin painovoima, vetovoima, sähkömagneettinen säteily, lämpösäteily, jne. Avaruus ei siis olekkaan mitään tyhjää, vaikka se onkin tyhjiötä! Päinvastoin, koska massojen sekä energioiden vuorovaikutus ja tietoisuus toisistaan on niin moninaista, niin rupeaa epäilemään, että mm. massa, energia ja materia onkin vain jokin pieni erikoisilmiö jossain "hyytelössä".

Siis tuo "hyytelö" (paikalliskenttä) estäisi paikallisesti avaruusalusta saavuttamasta valon nopeutta.

Jos aluksella olisi huomattavasti alkunopeutta ja massaa, nii se mahdollisesti voisi ottaa koko "hyytelön" mukaansa ja tällä tavalla ainakin osittain hetkellisesti kiertää ko. rajoitusta. Jompi kumpi, avaruusalus taikka paikallisavaruus antaa periksi, jos energiaa ja massaa on tarpeeksi puolin taikka toisin. Mutta siis massojen yhteydestä toisiinsa on viimekädessä kyse.

Äänestä

Massalla on inertiaa eli "hidastuvuus"; kait sitä voi pitää aineen ja energian vuorovaikutus "kitkana" aika-avaruuden kanssa.
Mikäli töhötätä tasaisesti niin kiihtyvyys kasvaa tiettyyn pisteeseen joka on suhteessa aluksesi inertiaan, koska inertia kasvaa nopeuden kasvaessa (jatkuvasti) tarvitse kokoajan enemmän ja enemmän energiaa. Siis enemmän potkua. Muuten nopeudesta muodostuu vakio...

Äänestä

Ei riitä maapallolla energiaa niin paljon kun tarvittaisiin sen valonnopeuteen saattamiseksi, muistaakseni muinoin luin jostakin viisaan kirjoittaman kirjoituksen että riittää ainoastaan noin tulitikkuaskin kokoiseen maan massaan, että saataisiin valonnopeuteen kiihtymään tämä.
olen tässä asiassa vain maallikko en ota kantaa enempään kinasteluun sory vaan.

Äänestä
  • Mitään kappaletta, kuinka pientä tahansa, ei voi kiihdyttää valonnopeuteen, sillä siihen tarvittaisiin _ääretön_ määrä energiaa.

    Ainoa tapa kiihdyttää valonnopeuteen on jos se raketti räjähtää tuusannuuskaksi - silloin energiaksi muuttuva osa siitä matkaa valonnopeudella, valonleimahduksena...

    Äänestä

  • sitä.... kirjoitti:

    Mitään kappaletta, kuinka pientä tahansa, ei voi kiihdyttää valonnopeuteen, sillä siihen tarvittaisiin _ääretön_ määrä energiaa.

    Ainoa tapa kiihdyttää valonnopeuteen on jos se raketti räjähtää tuusannuuskaksi - silloin energiaksi muuttuva osa siitä matkaa valonnopeudella, valonleimahduksena...

    kysymys, monta viisasta vastausta....

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Pate34 kirjoitti:

Niin, voi olla heikko kysymys, ja ehkä hieman enemmän fysiikan puolelle, mutta jos joku voisi selventää asiaa kun en ymmärrä.

Teoreettinen oletus, että raketti ammuttaisiin maasta ja se saavuttaisi vakuumin, ja moottoreita poltettaisiin yhä samalla voimakkuudella tasaisesti, niin miksi tuon raketin nopeus ei kasva koko ajan kunnes se saavuttaisi valonnopeuden?

Valonnopeudessahan raketin massa kasvaisi äärettömäksi, mikä ei ole mahdollista, mutta mitä merkitystä massalla on vakuumissa kun ilmanvastusta ei ole?

Mikä tuota rakettia siis estää kiihtymästä lähelle valonnopeutta kun ilmanvastusta ei ole. Ei ole siis mitään kiihtyvää liikettä vastustavia voimia, vai onko, pakkohan on olla kun valonnopeuteen ei päästä.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu