LINUX.ORG.RU
решено ФорумTalks

Как работает космический лифт?

 ,


0

0

Не возьму в толк как же должен работать космический лифт. Предположим, что у нас есть спутник на геостационарной орбите и с него на землю тянется прочный лёгкий трос. Ну ок, спутник на геостационарной орбите, поэтому трос вместе со спутником неподвижны относительно земли. Но как же по этому тросу вытаскивать грузы в космос? Правильно я понимаю, что если за этот трос дёрнуть, то спутник всенепременно брякнется на землю. Он же там не закреплён никак, а законы Ньютона никто не отменял. Как же должен работать космический лифт, если получается, что по тросу нельзя поднять никакой груз?

★★★★★
Ответ на: комментарий от targitaj

Классическая механика вообще не в состоянии решить задачу с зависшей ракетой.

Wat?? В твоей классической механике нет понятия КПД? Или классическая механика не понимает что энергия уходит на разогрев и разгон струи газа?

Это помимо того что смотреть на совершённую работу только с точки зрения пройденного пути это уж как-то слишком ограниченно. Может, задача была воздух нагреть и тогда работа будет определяться по другим формулам, а не «пройденный путь умноженный на силу».

true_admin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

А чего это ты задаешь такие вопросы? Ты же в школу ходил и в ВУЗ, наверное, тоже. Это я тут неуч, а не ты. Как-то это странно.

targitaj ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Распиши. Просто распиши

Читай Циолковского, у него расписано. Но основной смысл в том, что если ракета весит тонну, то для её зависания струя должна создавать тягу 1 тс, для чего нужно некую часть массы ракеты выкидывать вниз с определенной скоростью. Эта масса будет уносить с собой кинетическую энергию равную (m*v^2)/2

Улавливаешь? Мы передали веществу энергию, и выкинули это вещество из системы «ракета». Система «ракета» утратила эту энергию. Это и есть та работа, которая необходима для сохранения стационарного состояния.

С мышцами ситуация аналогичная, но там уже биохимия, которой я не знаю. В любом случае, твой пример лишь доказывает, что мышечные волокна в тонусе потребляют энергию, причем тем больше, чем больше сила, стремящаяся вывести их из тонуса.

MahMahoritos ★★★
()
Ответ на: комментарий от MahMahoritos

Это и есть та работа, которая необходима для сохранения стационарного состояния.

тебе надо сходить уловить определение работы в классической механике

targitaj ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

тебе надо сходить уловить определение работы в классической механике

А тебе надо почитать ветку отбратно и понять, что ты сам и лопухнулся, сначала использовав физическое определение работа, а потом более общее:

ты: Приложенная к неподвижному телу сила совершает работу или нет?
я: А должна?
ты: работа двигателя ракеты идёт на нагрев

У тебя в первой реплике используется физическое определение, я тебя и спросил, где, собственно, противоречие видишь? Однако во второй реплике ты уже говоришь о работе в общем смысле, как о расходе энергии.

Чего же ты теперь обратно о классической физике вспоминаешь, когда сам же от её терминологии первым и отошел?

MahMahoritos ★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

тебе хочется повыпендриваться в стиле напильника или разобраться в предмете?

cvs-255 ★★★★ (03.03.2016 16:26:23) Лузер верящий в гравитоны

Napilnik ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Deleted

«Напильник не троллит, он реально поехавший» (из обсуждения про лженауку)

duraki ★★ (03.03.2016 17:21:21) бандерлог

Napilnik ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

очевидно над телом работы не совершается

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Движения же нет

ракета выбрасывает вниз газ с высокой скоростью. На это и тратится энергия. А работы против силы тяжести не совершается, т.к. ракета неподвижна.

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Но сила тяжести ведь здесь совершенно ни при чем?

Верно, абсолютно ни при чем. Энергия тратится на поддержание волокон сокращенными, а не на работу по перемещению

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Есть неподвижная вертикальная ракета массы M. Она за время dt выбрасывает вниз газ массой m со скоростью u относительно сопла.

Также на нее действует сила тяжести M * g, направленная вниз.

Найдем соотношения между M, m и u, чтобы ракета сохраняла нулевую вертикальную скорость.

В начальный момент система покоится, импульс ракеты и газа равен 0. Потом, через время dt, газ сгорает и вылетает через сопло. Т.к. на всю систему действует сила тяжести, то суммарный импульс системы ракета-газ равен силе тяжести, помноженной на dt.

Масса ракеты после сгорания газа равна (M-m), масса газа m, на систему в целом действует сила тяжести M*g, и потому ее импульс через время dt будет равен M*g*dt.

Так как мы хотим, чтобы ракета покоилась, весь этот импульс должен прийтись на газ. Газ имеет скорость u, его масса m, потому его импульс равен m*u.

Таким образом, приходим к выводу, что m*u = M*g*dt, или же

u = M*dt/m*g = M*g/k, где k = m/dt - расход массы газа.

Также, заметим что масса ракеты уменьшается со временем:

dM/dt = -k

В сумме, наша система описывается системой уравнений:

u(t) = M(t)/k(t)*g

dM(t)/dt = -k(t)

У есть 2 уравнения на 3 функции, потому есть свобода выбора решения. Мы можем выбрать фиксированный k(t), и варьировать скорость газа u, или же фиксировать скорость газа, варьируя k(t), или же выбрать еще какое подходящее нам решение

Что до расхода энергии, то за время dt масса m разгоняется до скорости u, и потому расход энергии равен m*u*u/2, а потребляемая двигателем мощность равна k*u*u/2

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от cvs-255

вот только Луна вращается вокруг Земли не за сутки, а за месяц, да и к тому же по эллиптической орбите

Резиновый трос.

debugger ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от debugger

1) резина слишком непрочная

2) проблему с разными скоростями вращения земли вокруг оси и луны вокруг земли это не решит

cvs-255 ★★★★★
()

Никак он не будет работать.

Вероятность столкновения с каким-нибудь из спутников или с космическим мусором недопустимо велика. Больше 0,1/год.

anto215 ★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

проблему с разными скоростями вращения земли вокруг оси и луны вокруг земли это не решит

Взять жгут потолще чтобы не рвался?

true_admin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от anto215

Только вот, сцуко, орбита Луны эллиптическая.

Не вижу проблемы, просто нужна прочная верёвка :). Я бы даже в симуляторе показал, но не нашёл ничего подходящего онлайн. Даже spring network не нашёл :(

true_admin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

тогда будет наматываться на Землю) И в конце концов порвется. Если конечно не окажется настолько прочным, чтобы разогнать Луну до скорости вращения Земли вокруг своей оси (которая при этом, правда, изрядно снизится).

Правда есть вариант закрепить на полюсе. Тогда не будет наматываться. Но это в разы повысит требования к прочности. Да и болтаться трос изрядно будет, т.к. Земля наклонена по отношению к оси орбиты Луны. В сумме это куда более сложно и громоздко, чем обычный космический лифт.

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 8)
Ответ на: комментарий от targitaj

Мимо проходил...

Классической механикой вполне можно описать, как мы разгоняем реактивную массу, чтобы создать тягу, равную силе тяжести.

Распиши. Просто распиши.

Формула Циолковского

Jurik_Phys ★★★★★
()

В феврале 2012 года строительная корпорация «Обаяши» (Япония) объявила о планах по созданию космического лифта к 2050 году посредством использования углеродных нанотрубок.

таки дела

dormeur86 ★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Забавно читать посты человека, который не написал ни одного поста по теме и не ответил ни на один вопрос, но считающего себя умнее всех (как минимум в этом треде).

UVV ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

молодец. Однако, этот вывод годится только для школьных тетрадей. Увы, угу. Для реального мира оно не годится.

targitaj ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

в рамках используемой модели мира ошибки нет. Проблема в том, что мир, в рамках которого существует классическая механика, не существует. Это миф. Вымысел. Фантазия. Это известно любому человеку, который осмелился копнуть глубже школьного курса.

targitaj ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Классическая механика описывает мир с достаточной для данной задачи точностью. Релятивистские и квантовые эффекты в данном случае пренебрежимо малы

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 3)
Ответ на: комментарий от targitaj

Какая связь между метрикой пространства и твоими фантазиями?

ptah_alexs ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Правда есть вариант закрепить на полюсе. Тогда не будет наматываться. Но это в разы повысит требования к прочности. Да и болтаться трос изрядно будет…

Привязать концы резинового троса к обоим концам земной оси. Будет и просто и прочно, и болтаться не будет.

debugger ★★★★★
()
4 марта 2017 г.
Ответ на: комментарий от wxw

Так его может намотать на Землю и это приведёт к значительным разрушениям.

KivApple ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

за пределами геостационара затраты на ракеты ниже, чем на постройку троса

Более того, я даже не уверен, что ракеты будут иметь меньший КПД. Ибо кабинку лифта тоже двигать надо, а трос лишь создаёт дополнительное трение.

KivApple ★★★★★
()
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.