Siis voihan edelleenkin esimerkiksi maapallolta poistua millä tahansa tyylillä? Ei tarvita mitään pakonopeutta, kun vaan edetään riittävän kauas vetovoiman piiristä. Maapallolla ja sen seuralaisillahan on jo pakonopeutta auringon suhteen. Tietenkin vetovoiman kumoaminen edellyttää etäisyyteen ja painoon suhteutettua jatkuvaa propulsiota. Esimerkkinä vaikkapa avaruushyppy.
Miksi nopeus pitäisi käyttää keskipakovoiman muodostamiseen (pakonopeudeksi)? Eikö suora poistuminen tule halvemmaksi polttoaineen suhteen?
Onko kukaan laskenut mikä on edullisin tapa poistua maapallolta raketilla? Eikö kuuta voi hyödyntää? Vai onko siitä mitään hyötyä?
Mikä pakonopeus?
pako kuin pako
12
1158
Vastaukset
- vonbraun
Eiköhän siellä ollu aikanaan armeijan verran fyysikkoja laskemassa mikä on järkevintä.
- tarkoitus !
Pakonopeus on käsite, joka tarkoittaa pienintä lähtönopeutta, joka johdattaa pois kappaleen painovoimakentästä (yleensä puhutaan nimenomaan kappaleen pinnalla olevasta pakonopeudesta) - siis ilman mitään lisävoimanponnistuksia. Puhut nyt jostain omakeksimästäsi termistä.
- perusfyysikko
"Onko kukaan laskenut mikä on edullisin tapa poistua maapallolta raketilla?"
No kuule on. Aika monikin. Meinaatko että kuureissua varten rakennettiin maailman suurin raketti ihan vaan varmuuden vuoksi, että varmasti riittää, kun ei viitsi laskea paljonko oikeasti tarvittaisiin.
Itse asiassa voisit miettiä asiaa itsekin, mutta minäpä pähkäilen puolestasi: Noustaan raketilla tasaista 100 km/h vauhtuia suoraan ylöspäin. 1000 km korkeuteen menee 10 tuntia, 2000 km:iin 20 tuntia jne. Koko ajan raketti paahtaa oman painonsa suuruisella työntövoimalla ja kuluttaa polttoainetta. Kuuhun on matkaa 380000 km.
Vaihtoehtoisesti, lisätään työntövoimaa (ja polttoaineen kulutusta) 10 %. Silloin vauhti kiihtyy koko ajan n. 1 m/s2, eli 1000 m/s nopeuteen menee 1000 sekuntia, 2000 m/s nopeuteen 2000 s ja pakonopeuteen 11.2 km/s 11200 sekuntia eli reilu 3 tuntia. Sitten moottorin voikin sammuttaa ja pääsee vaikka mihin asti.
Jos sinulla on tikapuut niin on ihan sama mitä vauhtia kiipeät, mutta raketilla kannattaa mennä nopeasti.- jos tavoite on
käydä minimienergialla 100 km korkeudella (eli avaruudessa), kuten esim X-Prize, niin ei energiaa kannata uhrata minkään radan muoidostamiseen. Kaikki laitetaan suoraan ylöspäin korkeuden muodostukseen.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ansari_X_Prize - perusfyysikko
jos tavoite on kirjoitti:
käydä minimienergialla 100 km korkeudella (eli avaruudessa), kuten esim X-Prize, niin ei energiaa kannata uhrata minkään radan muoidostamiseen. Kaikki laitetaan suoraan ylöspäin korkeuden muodostukseen.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ansari_X_PrizeEnsimmäisessä viestissä puhuttiin maapallolta poistumisesta ja etenemisestä riittävän kauas vetovoiman piiristä. En ymmärrä 100 km olevan sitä, siellä vetovoima on vielä 97 % maan pinnan tasosta. Sitä paitsi 100 km korkeuteenkin on (raketilla) edullisinta kiihdyttää mahdollisimman nopeasti ja kruisailla loppumatka.
Muistan pentuna ihmetelleen samaa asiaa, pääseehän pallolta pois vaikka hitaasti kiiruhtaen. Pakonopeus on vain yksi suure, kun saavutat kerran(huom seuraava virke) pakonopeuden poistut pysyvästi maapallolta, vaikket ikinä enää moottoreita käyttäisi. Pakonopeutta ei kannata maapallon pinnanlähellä (ilmakehässä yrittää saavuttaa koska ilmanvastus on kauhen kova noissa nopeuksissa) ja saavutettukin pakonopeus kerkiää pudota liikaa ennen ilmakehästä poistumista.
Knoppina heitän, muistaakseni avarussasema on 400km korkeudessa. Ilmanvastus pudottaa sen rataa sielläkin kymmeniä metrejä vuorokaudessa, ettei peräti 50m.- perusfyysikko
Aikaisempi esimerkkini oli rankasti yksinkertaistettu, mutta periaate on oikea. Ilmakehän läpi nouseminen onkin oma taiteenlajinsa. Mitä nopeammin nouset, sen vähemmän kuluu polttoainetta nousemiseen mutta enemmän ilmanvastukseen. Lisäksi suuri nopeus ilmakehässä lisää rakenteiden painoa, koska aerodynaamiset voimat ovat yliääninopeuksilla huomattavat ja raketin on oltava kestävämpi eli painavampi. Myös muodon on oltava jotenkin virtaviivainen, mikä ei ole painon suhteen edullisinta. Kiertoradalle taas tarvitaan periaatteessa vain vaakanopeutta, mutta sitä ei voi saavuttaa ennen kuin on noustu ilmakehän yläpuolelle. Orbiter-simulaattorilla (ilmainen) voi harrastaa mm. "pisaralla pisimmälle" kisaa avaruuteen.
orbit.medphys.ucl.ac.uk
Pakonopeudessa on kyse energiasta. Maapallon pinta on "kuoppa" josta ylös päästäkseen täytyy tehdä työtä. Jos kiipeät kuopasta tikapuita pitkin, energian tarve on paino kertaa korkeus. Jos hankit saman verran liike-energiaa suoraan ylöspäin, pääset vauhdilla yhtä korkealle.
Raketimoottorin hyödyllinen teho (eli raketin liike-energia lisääntyminen) taas on vekkuli juttu. Jos leijutaan raketilla paikallaan, polttoainetta kuluu mutta nopeus ei nouse eli teho on nolla. Tietyllä työntövoimalla kuluu polttoainetta sama määrä nopeudesta riippumatta, mutta raketin liike-energia lisääntyy sitä nopeammin mitä nopeammin liikutaan, koska teho on voima kertaa nopeus. Raketin "teho" siis kasvaa vaikka kulutus pysyy samana. Itse asiassa raketin liike-energia voi lisääntyä enemmän kuin mitä samalla hetkellä kulutettu polttoaine sisältää. Tosin tähän tilanteeseen on ensin vaadittu paljon polttoainetta kiihdytykseen hitaammaalla nopeudella eli keskimäärin ikiliikkujaa ei synny.
- Pakonopeus...
Siis edelleenki kyse on siitä, että pakonopeushan (escape velocity) on se nopeus jolla kappaleen keskipakovoima pitää sitä jollain radalla ja pakonopeus on se, kun nopeutta on enemmän kuin radalla pysymiseen tarvitaan (taikka se raja-arvo).
http://en.wikipedia.org/wiki/Escape_velocity
Mutta totta on, että ei tarvitse muuta kuin kumota vetovoima (nopeus voi olla vaikka 10 km/h, siis mummon kävelyvauhti). Nopeutta EI TARVITSE käyttää minkään ratanopeuden muodostamiseen jossei halua!
Se mikä on edullisin tapa poistua maapallon vetovoimakentästä teknisesti (siis rakettiperiaatteella) on taasen tapauskohtaisesti laskettava. Pitää muistaa, että jollei nopeutta käytä ratanopeutta kehittääkseen, niin propulsiota tarvitsee jatkuvasti maapallon vetovoiman kumoamiseen. Käytännössä ilmeisesti kannattaa käyttää nopeus ratanopeuden muodostamiseen, koska ainakin NASA tekee sillä tavalla.
Tosin avaruushyppy suoritetaan kylmästi ylöspäin ilman minkään radan muodostusta, mutta eihän siellä sitten kauaa oleillakkaan.- vastaus !
Idealisoidaan asia seuraavassa siten, että avaruudessa ei ole mitään muuta kuin maapallo. Eli ei ole muita häiritseviä vetovoimakenttiä.
Pakonopeudella tarkoitetaan sitä kyseiseen paikkaan sidottua nopeutta millä vaikkapa kivi täytyisi heittää jotta se poistuisi kappaleen -tässä tapauksessa maapallon- vetovoimapiiristä. Jos kivi heitetään tippaakaan alle pakonopeudella tipahtaa se takaisin. Jos heitetään pakonopeudella tai yli niin katoaa äärettömyyteen.
Pakonopeus maan pinnalta n. 11,2 km/s
Pakonopeus 5000 km korkeudesta n. 8,2 km/s
Pakonopeus 10.000 km korkeudesta n. 6,8 km/s
Pakonopeus 100.000 km korkeudesta n. 2,6 km/s
jne.
kunnes pakonopeus äärettömän kaukana 0 - edelleen kyse
vastaus ! kirjoitti:
Idealisoidaan asia seuraavassa siten, että avaruudessa ei ole mitään muuta kuin maapallo. Eli ei ole muita häiritseviä vetovoimakenttiä.
Pakonopeudella tarkoitetaan sitä kyseiseen paikkaan sidottua nopeutta millä vaikkapa kivi täytyisi heittää jotta se poistuisi kappaleen -tässä tapauksessa maapallon- vetovoimapiiristä. Jos kivi heitetään tippaakaan alle pakonopeudella tipahtaa se takaisin. Jos heitetään pakonopeudella tai yli niin katoaa äärettömyyteen.
Pakonopeus maan pinnalta n. 11,2 km/s
Pakonopeus 5000 km korkeudesta n. 8,2 km/s
Pakonopeus 10.000 km korkeudesta n. 6,8 km/s
Pakonopeus 100.000 km korkeudesta n. 2,6 km/s
jne.
kunnes pakonopeus äärettömän kaukana 0ratanopeudesta ja sen muodostamisesta. Kiven nopeus on sivuttaissuunnassa.
Se ei kuitenkaan rajoita sitä, että kappaleilla voi olla nopeutta mihin suuntaan tahansa. Ja näin ollen maapallolta voi poistua myös kävelyvauhtia. Mikään pakonopeus ei ole mikään rajoite (taikka minimi). Rajoite on lähinnä propulsion riittäminen. - vastaus !
edelleen kyse kirjoitti:
ratanopeudesta ja sen muodostamisesta. Kiven nopeus on sivuttaissuunnassa.
Se ei kuitenkaan rajoita sitä, että kappaleilla voi olla nopeutta mihin suuntaan tahansa. Ja näin ollen maapallolta voi poistua myös kävelyvauhtia. Mikään pakonopeus ei ole mikään rajoite (taikka minimi). Rajoite on lähinnä propulsion riittäminen.Pakonopeus on se paikallinen nopeus, että sillä nopeudella nakattu kiven nopeus toki laskee kuten aiemmassa viestissäni mainitsin 11,2 / 0km, 8,2 / 5000km, 6,8 / 10000km, 2,6 / 100000km jne, mutta ei koskaan enää palaa takaisin heittäjänsä päähän, vaan jatkaa äärettömyyksiin.
Voit ilman muuta nousta maan pinnalta myös vakio kävelynopeudella, mutta ellet kävele äärettömyyteen asti, niin putoat takaisin maan pinnalle jos lopetat kävelyn.
Pakonopeus on tapa ilmaista sitä kokonais-POTENTIAALIENERGIAA jolla kappale on sidottu toiseen vetovoimakentässä.
Ilmaisemasi nousunopeus kertoo kuinka nopeasti noustaan, eli on pelkkä NOPUES-ilmaisi. edelleen kyse kirjoitti:
ratanopeudesta ja sen muodostamisesta. Kiven nopeus on sivuttaissuunnassa.
Se ei kuitenkaan rajoita sitä, että kappaleilla voi olla nopeutta mihin suuntaan tahansa. Ja näin ollen maapallolta voi poistua myös kävelyvauhtia. Mikään pakonopeus ei ole mikään rajoite (taikka minimi). Rajoite on lähinnä propulsion riittäminen.Hitaampiin vauhtikin riittää jos raketissa piisaa polttoaine. Sivuttaisliikkeestä sen verran koska maapallolta poistutaan kiertoradan kautta avaruuteen. Ensin kirtoradalla tutkitaan järjestelmät ja muu kunto, siihen voidaan liittää kirtoradalla olevia muita osia. Sitten vasta kiihdytetään kohti kaukaisia planeettoja. Koska pallomme pyörii on luontevinta ottaa valmiista liikkestä apuja ja lähdetään aina itään päin.
En tiedä lähtikö esim. Voyager 1 ja 2 suoraan vai olivatko hetken ensin kirtoradalla, luulisin olleen hetken kirtoradalla.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Sä olet epävakaa
tai ainakin yrität onnistuneesti vaikuttaa siltä. Ei sun kanssa uskalla ruveta yhtään mihinkään, menis hommat ojasta all231870Mieti miten paljon yritin
Löytää yhteyttä kanssasi uudelleen sen väärinymmärryksen jälkeen. Koen etten tullut puoleltasi hyvin kohdelluksi mies😔541717- 301440
- 701116
- 521049
- 54900
- 49873
- 24864
Yksi viesti häneltä ja ottaisin takaisin
Mutta ei sitä tule. Ja ehkä parempi niin, tein jo valintani. En saanut häneltä tarpeeksi, kaikki muu meni minun edelle j22855Keskisarjan puheet
Onko kansanedustajan sopivaa puhua tuollai vai pitäisikkö potkia pois eduskunnasta?176847