К списку форумов К списку вопросов
Корабль и космос. Силы взаимодействия?
Гагарин
12.07.2004 - 15:41
тока без смеха, профаны мы
Вот вылетел корабль в космос в невесомость и выключил двигатели.
Что произойдет?
а) упадет ли он? т.к. на него сила гравитации будет действовать?
б) просто зависнет а земля под ним будет крутиться
в) будет крутиться вместе с землей
Netlog
1 - 12.07.2004 - 16:37
г) ни одно из вышеперечисленного.
Какая точность нужна?
Там много что учесть надо,
Притяжение Земли, Луны, Солнца, Юпитера (дальше продолжить самому), инерцию, остатки атмосферы (основные вещи)
а дальше поехало... Неоднородность гравитационного поля Земли, солнечный ветер, сжатие земли, давление света, и пр.
гик
2 - 14.07.2004 - 14:23
Да, а еще если космонафт сильно оттолкнется от внутренней стенки корабля, то он (корабль) тоже отклонится!!!
:)
А если
3 - 14.07.2004 - 14:45
несильно? Медленно-медленно...?
Zebra
4 - 22.07.2004 - 19:40
Если он на орбите земли будет то упадет, а если за пределами то см.1
Полиноз
5 - 23.07.2004 - 16:57
4 - Зебра, ответ неправильный. Начиная с того, что вы подразумеваете под "орбитой земли". Это околоземная орбита? Тогда ничего оттуда не упадёт.
-------
Но автор задаёт некорректный вопрос. "Вот вылетел корабль в космос в невесомость и выключил двигатели." - эта ситуация подходит и для орбитального полёта, и для суборбитального, и для чего угодно.
Если это полёт орбитальный - так и будет мотаться по орбите, пока постепенно не затормозится и не упадёт, или, если орбита достаточно высокая, так и останется летать вечно. Как спутники с геостационарки отработавшие убирают - поднимают на двести километров, и там бросают навечно.
-
Если же полёт суборбитальный, то есть скорость не достаточная, чтобы замкнуть траекторию в виток, превратить её в орбиту - упадёт, ясен перец. При вхождении в атмосферу невесомость закончится.
-
Есть третий вариант - с ходу разогнать аппарат до высокой скорости, второй космической, при которой он, не сделав ни одного законченного витка, просто навсегда уйдёт в пространство по гиперболической траектории.
-
Это же можно сделать теоретически и просто взлетая вертикально вверх по прямой, причём двумя способами: первый - подниматься не спеша с работающим двигателем, выключив его где-нибудь за орбитой Марса ( это тоже подпадает под ситуацию автора ), второй - быстро разогнать его до достаточно высокой скорости ( аналогия - выстрелить снаряд, вопрос только в орудии, или установке или способе, который придаст требуемую скорость ), а дальше он сам улетит по инерции навсегда прямолинейно и вертикально. А будет скорость недостаточная - замедлится, на некоей высоте остановится, потом упадёт обратно.
Real
6 - 23.07.2004 - 17:12
Насчет орбиты Марса рассуждения были бы правильными, если Земля не вращалась вокруг Солнца, а так возмущения всякие
Поллиноз
7 - 23.07.2004 - 17:19
Да я условно. Чтоб понятнее было. Ну, на расстоянии пары-тройки миллионов километров.
Zebra
8 - 25.07.2004 - 10:52
to Поллиноз
По твоему гравитация земли начинается в атмосфере, а за ее пределами невесомость?
А так все правильно.
Поолиноз
9 - 25.07.2004 - 16:08
Нет, Зебра. Просто падение без торможения - свободное падение - в поле силы тяжести ( причём хоть вверх, хоть вниз - неважно ) даёт невесомость на борту. При начале воздействия аэродинамических сил атомсферы начнётся и торможение, в ходе чего невесомость исчезает, а на борту начинается перегрузка - сначала слабая, потом достигает единицы ( т.е на борту наступает ускорение, равное обычному земному тяготению ), а потом и превосходит её, достигая значений 1-2 у Шаттла, 2-3 у "Союзов", 9-10 у гагринского "Востока", и т.п.
-
Не путай, невесомость - это не есть некое пространственное образование, лежащее выше, ниже атмосферы и пр. - невесомость - это состояние на борту летательного аппарата, траектория которого в данный момент обеспечивает ( создает ) невесомость на борту. Невесомость можно создать и в атмосфере,
 разогнав самолёт ( для запаса скорости ) предварительно, а потом резко взяв ручку на себя для выведения его на параболическую траекторию, а потом лишь слекга удеживая на ней - вверх до верхней точки, перегиба вниз и нисходящего участка - всю дорогу на участке параболы будет невесомость. :-)))) Проверено не только на летающих лабораториях - лично на Як-18Т много раз своими руками создавал невесомость по 8-15 секунд, причем в задней кабине были пассажиры - они всплывали с заднего кресла и просто висели в воздухе, дурачаясь. При этом вокруг всплывают и свободно плавают концы привязных ремней, всякое съёмочное барахло, и т.п.
Поллиноз
10 - 25.07.2004 - 16:34
То есть, повторюсь для ясности: невесомость - это не означает, что там гравитации нету. Она, гравитация, там может не быть ( в межгалактическом пространстве, скажем, если не вдаваться в исчезающе малые гравитационные особенности самих этих галактик, межгалактического газа, тёмной материи и т.п. ) в силу большой удалённости от гравитирующих объектов. Или быть - но при этом в гравитационном поле бещ проблем можно создать невесомость. Условие для невесомости - движение под действием единственно этой самой гравитационной силы. Куда, как - неважно, на борту будет невесомость.
-
Для наглядности пример: американцы при облётах Луны снижались до высоты всего 15 км над её поверхностью в своём окололунном орбитальном движении. На борту, как и в ходе всего полёта, была невесомость. Но это не значит, что гравитация Луны заканчивается на высоте 15 км - напротив, как раз гравитация Луны гнёт траекторию полёта в замкнутую орбиту. Как и любую околопланетную орбиту - околоземную, например. Ведь у космонавтов на борту невесомость - однако что заставляет их траекторию замыкаться в виток, кольцо вокруг планеты? - именно гравитация. Та самая, которая и на гораздо больших расстояниях, за сотни тысяч километров, удерживает ту же Луну, сгибая и её траекторию в замкнутую орбиту вокруг Земли. Чего уж там говорить о космонавтах с их тремястами километрами над Землёй. Ан - невесомость на борту, в самом что ни на есть гравитационном поле.
Zebra
11 - 25.07.2004 - 18:36
Да знаю я все это, я вообще про другое говорил.
Поллиноз
12 - 26.07.2004 - 09:13
"По твоему гравитация земли начинается в атмосфере, а за ее пределами невесомость?
А так все правильно" - поясни же, пожалуйста, о чем ты говорил. Как понимать твоё первое предложение?
Поллиноз
13 - 26.07.2004 - 10:24
"Вот вылетел корабль в космос в невесомость и выключил двигатели.
Что произойдет?
а) упадет ли он? т.к. на него сила гравитации будет действовать?
Netlog
1 - 12.07.2004 - 16:37 г) ни одно из вышеперечисленного"
-
К автору: что означает слово "корабль"? Если вы называете кораблём то, что недавно поднималось в космос по проекту Б. Рутана, то ситуация "а)" как раз имеет место. Это полёт по суборбитальной траектории. Имеющий, в отличие от полётов А.Шепарда, самолётную стартовую фазу. В свою очередь, полёты А.Шепарда и Ивана В. Гриссома на "Меркюри" на высоту 190 км - этот их аппарат вы считаете "кораблём"?
Zebra
14 - 26.07.2004 - 11:10
Не кипятись, я понял что ты знаешь все это и посчитал тему исчерпанной.
Взял написал прикол, а ты так реагируешь.
Всё.
Полиноз
15 - 26.07.2004 - 11:32
Я не кипячусь. Тебе же хотел объяснить, раз ты такие вопросы спрашиваешь. Знал бы, что ты так сурово будешь меня же за это и отчитывать - не писал бы вообще ничего. Твои же ошибки, не мои - мне-то пофигу, это у тебя фразы типа "Если он на орбите земли будет то упадет, а если за пределами то см.1", налицо содержащие твои неверные представления. Ты заинтересован, по идее, их поправить и исправить, не я. Ну да всё - так всё.
Netlog
16 - 26.07.2004 - 11:40
Полиноз, Zebra.
Начало топика - либо шутка, либо непроходимая дремучесть.
Гагарин пропал - так что скорее всего шутка.
И ещё один вариант забыли рассмотреть - что корабль застрянет в небесной тверди.
Полиноз
17 - 26.07.2004 - 11:47
Да это понятно, что сформулировано неправильно. А вариантов там ещё может быть много - например, статической положение во всех точках Лагранжа, и т.п.
Real
18 - 26.07.2004 - 12:06
Мне вот самому стал интересен вопрос - если вторая космическая скорость для Земли допускает в идеальном случае, что тело уходит где-то почти до бесконечности, то в случае если учитывать Солнце, расстояние будет поменьше, каким интересно? Или еще раз: стартуем-возвращаемся на Землю по эллипсу, так вот, с учетом притяжения Солнца, какие максимальные размеры эллипса возможны?
Полиноз
19 - 26.07.2004 - 12:14
В принципе-то Гагарин этот сказал не всё так уж неправильно.
"б) просто зависнет а земля под ним будет крутиться
в) будет крутиться вместе с землей " - ситуация в) характерна для геостационарной орбиты, а ситуация б) характерна для некоторых геосинхронных орбит в их отдельных моментах - то есть подспутниковая точка, выписывая трассу на поверхности Земли, движется, потом останавливается в некоей точке поверхности, (спутник стоит над некоей точкой поверхности ), после чего движется в обратную сторону, попятным движением. При этом итоговая подспутниковая трасса замыкается в пределах одного небольшого региона, допустим, государства Эквадор, рисуя на его территории восьмёрку или некую каплевидную трассу, острый конец которой и есть точка временного стояния. Это характерно для вытянутых эллиптических суточных орбит, например.
Поллиноз
20 - 26.07.2004 - 12:51
18 - думаю, полтора миллиона километров максимальный размер в принципе большой оси эллиптической околоземной орбиты.
Netlog
21 - 26.07.2004 - 13:01
Полиноз,
Сам вопрос про "зависнет" или про "будет крутиться вместе с Землёй" подразумевает в первом случае внезапную остановку, и наличие некой жёсткой связи во втором.
То, что Вы в состоянии подбрать под эти вопросы несколько подхдящих орбит - это сомнений невызывает :)
Полиноз
22 - 26.07.2004 - 13:42
Да ладно, ладно вам :-)))) Я не при чём. Просто интересно было слегка поанализировать.
Но насчёт жёсткой связи - кто его знает, чего он там подразумевал. Геостационарка под это вполне подходит, хоть даже и жёсткую связь с неё опустить на поверхность - без разницы. Может. пройдёт время - и опустят.
Кстати, "сжатие земли" ( ваш п. 1 ) обычно пишут не так - "несферичность поля тяготения". При этом подразумевается сплюснутость с полюсов. Но на сам по себе вопрос - упадет или зависнет - эта штуковина не влияет, так же как и неоднородности гравитационного поля. "Сжатие Земли" приводит лишь к колебаниям всех основных параметров орбиты дважды за один виток - по высоте, наклонению орбиты ( то бишь с точки зрения Земной поверхности - текущему курсу и смещению подспутниковой точки вправо-влево ), линии узлов, эксцентриситету и пр. Например, та же МКС за один виток из-за этого колеблется по высоте километров на 5-8, а по боковому отклонению трассы - км на 20-30 дважды за виток. Но эти значения лишь колеблются, а их изменения не накапливаются и не приводят к итоговому накопивщемуся изменению в плане скорости полёта, или высоты - ( главных факторов с точки зрения падения или непадения ), то есть на вопрос "упадёт или зависнет или дальше полетит" в общем не влияют.
Netlog
23 - 27.07.2004 - 11:49
Полиноз,
Для низкого спутника на полярной орбите 20 км вниз - и время жизни уменьшилось в десять раз.
Полиноз
24 - 27.07.2004 - 11:56
Не может быть. Расскажите подробнее. О какой высоте полёта вы говорите, в км? И почему именно на полярной?
Netlog
25 - 27.07.2004 - 12:29
Нет, облом-с.
Атмосфера она ведь тоже пониже будет около полюса...
Полиноз
26 - 27.07.2004 - 13:16
Всегда есть запас высоты. Низкоорбитальные спутники идут минимум на трёхстах - четырёхстах километрах. Шестистах. Двадцать км для такой высоты не сделают погоды настолько, чтобы уменьшить время жизни в десять раз. Не настолько резкие изменения параметров атмосферы на большой высоте. Кроме того, именно над полюсами спутник как раз отходит от ценра Земли чуть подальше ( тяготение чуть слабее из-за меньшего текущего радиуса гравитирующей массы ), а над экватором - чуть снижается. Так что если и начнёт "зацеплять атмосферу", то по экваториальной зоне. Но - всегда заложен достаточный запас высоты...

К списку вопросов на форуме Наука и техника

>>