Jump to content
Sign in to follow this  
heiron

Εντυπωσιακά κατασκευάσματα

Recommended Posts

RaspK

Δεκτό, και το ξέρουμε, απλά η τάση του καλωδίου εξ όρισμού μετατρέπει τη ροπή στρέψης σε δύναμη που εφαρμόζεται στο κουβούκλιο. Από την άλλη, τ' ότι δεν επηρεάζεται από τη βαρύτητα είναι αληθές εφόσον εξετάσουμε χωριστά το σύστημα, διορθώνοντας αναλόγως για την επιρροή που έχει ο Νόμος της Παγκόσμιας Έλξης σε κάθε ύψος (με μεταβλητές, προφανώς) - όπως καταλαβαίνεις, όμως, είναι απλούστερο και ορθότερο να συμπεριλάβεις τη βαρύτητα στο σύστημα, ειδικά αφού αυτήν προσπαθούμε να κατανικήσουμε (και είναι και μία από τις δυνάμεις που επηρεάζουν την κατάσταση στην οποία θα βρίσκεται το καλώδιο).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Darkchilde
Εγώ μίλησα για ροπή στρέψης που μεταφράζεται σε έλξη και αυτή σε κίνηση. Οι συνθήκες αυτές δεν επιρρεάζονται από τη βαρύτητα.

 

Τα πάντα στην Γη επηρρεάζονται από την βαρύτητα της. Εαν θέλεις να φτιάξεις κάτι σαν τον ανελκυστήρα προς το Διάστημα, τότε η βαρύτητα της Γης και η ταχύτητα διαφυγής πρέπει να ληφθούν υπ'όψιν.

 

Dune θα ήθελα να σε ρωτήσω κάτι. Έχεις ποτέ σου διαβάσει επιστήμες, εννοώντας βιολογία, φυσική, χημεία, κτλ.;

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest Dune
Τα πάντα στην Γη επηρρεάζονται από την βαρύτητα της. Εαν θέλεις να φτιάξεις κάτι σαν τον ανελκυστήρα προς το Διάστημα, τότε η βαρύτητα της Γης και η ταχύτητα διαφυγής πρέπει να ληφθούν υπ'όψιν.

 

Dune θα ήθελα να σε ρωτήσω κάτι. Έχεις ποτέ σου διαβάσει επιστήμες, εννοώντας βιολογία, φυσική, χημεία, κτλ.;

 

Φοίτησα στο Φυσικό του ΑΠΘ.

Παντως το εν λόγω σύστημα εξ ορισμού δεν θα δούλευε ακόμα και με την έλξη. Ξέχασα να το αναφέρω προηγουμένως. Αν συνδέσεις δύο σημεία με ένα καλώδιο και ασκήσεις τάση στο καλώδιο, τότε το σώμα με τη μικρότερη μάζα σε σχέση με το άλλο (αν υποθέσουμε ότι το καλώδιο είναι στέρεα προσκολλημένο και στα δύο σώματα) θα είναι αυτό που θα μετακινηθεί περισσότερο. Στην εφαρμογή μας, με τόσο μακρύ καλώδιο, με ελάχιστο άνεμο, θα ασκείτο τέτοια τεράστια δύναμη που θα άλλαζε διαρκώς την θέση του δορυφόρου, αν φυσικά οι συνδέσεις του καλωδίου στην γή αντέχανε τις τάσεις.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Darkchilde

η θέση του δορυφόρου μπορεί να παραμείνει σταθερή εαν βρίσκεται σε geosynchronous orbit (δεν γνωρίζω τον όρο στα ελληνικά). Βέβαια και το καλώδιο θα ασκεί πίεση, αλλά εδώ μιλάμε για ολόκληρη κατασκευή και όχι για ένα μόνο καλώδιο.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Sileon

Όση σχέση έχει η ανάβαση στο Εverest με την ταχύτητα διαφυγης, άλλη τόση έχει και η λειτουργία ανελκυστήρα σε πολυκατοικία ή στο διάστημα.

Η απόλυτη τιμή της ταχύτητας διαφυγής είναι αποτέλεσμα της τίμης της βαρύτητας ενός πλανήτη. Η βολή ενός αντικειμένου έιναι ένας έμμεσος τρόπος να μεταφέρεις κάτι, αλλιώς να υπερνικήσεις αυτήν την βαρύτητα, εαν δεν θες να σου έρθει πίσω. Αλλιώς, άμμεσα, το κουβαλάς και με σταθερή ταχύτητα ( έστω και ελάχιστη) σε οποιοδήποτε πεδίο π.χ. βαρυτικό. ( Με κόστος κάποιο έργο). Αυτό το κάνει ένας ανελκυστήρας. Εαν δεν λάβουμε υπόψη φαινόμενα και την περιστροφή περι άξονα και περι ήλιο, μια χαρά ένα ασανσερ με την και με ελάχιστη ταχυτητα σε οδηγει στο φεγγάρι.

Share this post


Link to post
Share on other sites
RaspK

Για την ακρίβεια, η ταχύτητα φυγής (εγώ έτσι την έμαθα, αν και μου ακούγεται λογικό το διαφυγής) είναι η ταχύτητα που πρέπει να έχει ένα σώμα σε μηδενικό υψόμετρο προκειμένου να διαφύγει από το βαρυτικό πεδίο έλξης του ουράνιου σώματος στ' οποίο βρίσκεται. Αυτό από μόνο του υποδηλώνει ότι μιλάμε για ένα σώμα που δεν επιταχύνεται συνέχεια, αλλά για μια βολή με αρχική ταχύτητα.

 

Στην περίπτωση του ανελκυστήρα δε μιλάμε για κάποιο είδος ακέραιου καλωδίου χωρίς κάποια άλλη σύνδεση με το έδαφος. Μιλάμε για ολόκληρη κατασκευή, και μια από τις βασικότερες ιδέες είναι η τοποθέτηση ενός τερματικού φραγέα στο καλώδιο και ο ανελκυστήρας να κινείται επ' αυτού με δικό του κινητήρα, σα να ολισθαίνει σε ράγα. Σίγουρα δεν απαιτείται να έχει μια συγκεκριμένη ταχύτητα, πάντως, αφού, ως γνωστόν, ένα διαρκώς επιταχυνόμενο σώμα (ένα σώμα στ' οποίο συνεχώς ασκείται δύναμη, δηλαδή) χρειάζεται μόνο να κατανικήσει την επιβράδυνση που του ασκείται προκειμένου να συνεχίσει να κινείται.

 

Ο όρος είναι γεωστατική τροχιά (και γεωστατικός δορυφόρος).

Edited by RaspK FOG

Share this post


Link to post
Share on other sites
Darkchilde

Εδώ όμως μιλάμε για έναν ανελκυστήρα ο οποίος θα φέρνει επισκέπτες στο Διάστημα πάνω από την ατμόσφαιρα της Γης, σε σημείο όπου για να πάει κανείς χρειάζεται την ταχύτητα διαφυγής.

Share this post


Link to post
Share on other sites
month

Ο ανελκυστήρας αυτός μπορεί κάλιστα να είναι το κέντρο ενός ολόκληρου κατασκευάσματος-μαμούθ. Μόνο η βάση του για να μπορεί να λεπταίνει όσο πάει προς τα πάνω, και να έχει αρκετό χώρο για σκάφη που θα πηγαίνουνε εκτός ατμόσφαιρας, έ, δεν θα είναι περι τα δέκα μίλια; Αν υπάρχει κάποιος μηχανικός, παρακαλείται να κάνει τους υπολογισμούς, καθώς είμαι άσχετος. Αλλά θα είναι σαν ένα τεράστιο κάστρο.

Share this post


Link to post
Share on other sites
RaspK

Πρώτον, ο ανελκυστήρας, αν λειτουργεί με καλώδιο, όπως είπαμε, δε χρειάζεται να φτάσει αυτήν την ταχύτητα: από τη στιγμή που ένας ανελκυστήρας μπορεί ν' ανέβει 5 ορόφους με αυτήν την αρχή, μπορεί και 5 χιλιάδες. Η ταχύτητα διαφυγής είναι εκείνη η ταχύτητα που χρειάζεται να έχει ένα σώμα αν του ασκηθεί δύναμη μόνο κατα την εκτόξευση, καθώς είναι ταχύτητα που αφορά τροχιές ουράνιων σωμάτων και βολές μόνο (βλ. αρχική ταχύτητα). Αντίθετα βασίζεται σ' ένα τερματικό σταθμό ή φραγέα που βρίσκονται σε τόση απόσταση ώστε, όπως υπόθηκε ανωτέρω, να ωθούνται περισσότερο από τη φυγόκεντρο απ' ότι θα έλκονται από την βαρύτητα, ούτως ώστε το καλώδιο να μένει ευθυτενές.

 

Δεύτερον, δε μιλάμε για τέτοια κατασκευή, Μηνά: τέτοια μοντέλα έχουν απορριφθεί, κατ' αρχάς, λόγω τεράστιων εξόδων και προβλημάτων εφαρμογής.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Sileon

Darkchilde, γιατί μπερδεύεσαι έτσι? Εαν προσέξεις λίγο το post μου ή του Raspk, θα καταλάβεις. Είτε έχεις ένα παράλληλο (χοντρικά) βαρυτικό πεδίο, κατα μία εκτόξευση, είτε ένα κάθετο στην αρχική διεύθυνση κίνησης, π.χ. εαν θες να περάσεις μια πέτρα στην απένταντι όχθη ενός ποταμού, ο υπολογισμός της αρχικής ταχύτητας γίνεται μόνο στην περίπτωση βολής.

Βολή:

Η ταχύτητα διαφυγης είναι η αρχική ταχύτητα που πρέπει να έχει ένα σώμα που βάλεται σε αντίθετη φορά με ένα πεδίο μέχρι να φτάσει με μηδενική ταχύτητα στο σημείο που η δυναμική του ενέργεια λόγω του πεδίου, μπορεί να θεωρηθεί μηδέν (Θεωρητικά στο άπειρο). Εάν υπολογίσεις το έργο που χρειάζεται για το συγκεκριμένου βάρους σώμα, να μετακινηθεί απο το συγκεκριμένο υψος που θες μέχρι το άπειρο ( ένα απλό ολοκλήρωμα είναι), τόση είναι και η αρχική κινητική ενέργεια που πρέπει να του δώσεις, συνεπώς γνωρίζεις την ταχύτητα.

Σε αντίθετη περίπτωση θα κουβαλήσεις το σώμα, ασκώντας του συνεχώς κάποια δύναμη ίση και αντίθετη με αυτή του βαρυτικού πεδίου και μπορείς να το μεταφέρεις μες κάποια σταθερή ταχύτητα, εφ' όσον έχεις τον τρόπο να του ασκεις αυτήν την απαιτούμενη δύναμη.

Share this post


Link to post
Share on other sites
RaspK

Να πούμε εδώ ότι τα πράγματα περιπλέκονται, βέβαια, για το εκάστοτε σύστημα που θέλουμε να στείλουμε εκτός της επιρροής του βαρυτικού πεδίου. Πρώτον, η ίδια η ταχύτητα διαφυγής είναι ένα ελάχιστο, δηλαδή, με την έξοδο από το βαρυτικό πεδίο, δεν έχει άλλη ενέργεια για να κινηθεί. Επίσης, ένα σώμα που εκτοξεύεται μέσω πυραυλικών προωθητήρων αντιμετωπίζει τεράστια προβλήματα τριβών και λοιπών προβλημάτων, οπότε ούτε αυτά αναπτύσουν ταχύτητες ίσες με την ταχύτητα διαφυγής πρωτού ξεπεράσουν ένα υψόμετρο, αλλιώς όχι μόνο θα ήταν δύσκολο να φτάσουν αυτές τις ταχύτητες (11+ Km/s), αλλά θα υπήρχε και φόβος ανάφλεξης λόγω τριβής (το αντίστοιχο του φαινομένου που παρατηρείται σε reentry).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Sileon

Σωστός. Να προστεθεί ή καλύτερα να αποσαφηνιστεί πάνω σε αυτά, ότι η τριβή (κινητική και όχι στατική στην περίπτωσή μας) είναι ανάλογη της απόλυτης τιμής της σχετικής ταχύτητας της διεπιφάνεις ατμόσφαιρας - σκάφους ( χρειάζεσαι απλά και τον συντελεστή τριβής για το εκάστοτε σύστημα και βρίσκεις την τριβή για δεδομένη ταχύτητα) . Επίσης, η ταχύτητα διαφυγής εξαρτάται και απο το υψόμετρο που δίνεται, αφού όσο πιο ψηλά απο την επιφάνεια της Γης ( όπου εκει δυναμ .ενεργεια θεωρείται μηδέν) τόσο πιο μικρή η δυναμική ενέργεια, οπότε και μικρότερη η ταχύτητα διαφυγής του αντικειμένου για να ξεφυγει (αρχη διατήρησης ενεργειας).

Συνεπώς, σπρώχνεις κάτι μέχρι ένα υψόμετρο (για τους λόγους που προανέφερε ο Rasp) και μετά του δίνεις μια "φάπα" και καλό ταξίδι.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Angelos

Wow !

 

Τι απερίγραπτα φιλομαθές κοινό ! Και βλέπω και τοποθετήσεις που τη φυσική την έχουν πιάσει σωστά.

(π.χ. Την αναγκαιότητα "αντιβαρου" σε ψηλοτερη τροχια για να "κραταει τα μποσικα")

 

Θα προσπαθήσω να διελευκάνω μερικές παρεξηγήσεις.

 

1) "Η ταχυτητα διαφυγής απο την επιφανεια της Γης είναι 11Km/sec".

Αυτό σημαίνει οτι ΑΝ εκτοξεύσεις κατι προς τα πάνω (πχ ενα βλήμα) ΧΩΡΙΣ αυτο το κατι να έχει αλλη κινητηρια δύναμη, και ΑΝ ΔΕΝ ΥΠΗΡΧΕ ατμοσφαιρα τοτε αυτό το κάτι θα έφτανε ασυμπτωτικά σε άπειρη αποσταση απο τη

Γη, σε άπειρο χρόνο. Με πιο απλα λόγια ΔΕΝ ΘΑ ΞΑΝΑΠΕΦΤΕ κάτω.

Ειναι σχεδον προφανές οτι 11Km/sec ΜΕΣΑ ΣΕ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ δεν αρκουν, διοτι η ατμόσφαιρα επιβραδυνει.

Οι πύραυλοι ΔΕΝ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ διοτι ΣΥΝΕΧΩΣ Ο ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΤΟΥΣ "ΣΠΡΩΧΝΕΙ".

(Το ειπαν κιαλλοι νομιζω) Για να πάρετε μια ιδεα για τι ταχυτητες μιλάμε. Η σφαίρα απο G3A3 βγαίνει απο την κάνη με 2Km/sec περίπου, και σε 500 μέτρα εχει χάσει τη μιση της ταχύτητα λογω του αέρα.

 

 

2) Ο "Πύργος" που ενώνει το Σταθμό στον Ισημερινό Με το γεωστατικό δορυφόρο ΟΥΣΙΑΣΤΙΚΑ ΚΡΕΜΕΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟ ΓΕΩΣΤΑΤΙΚΟ ΔΟΡΥΦΟΡΟ (για την ακρίβεια απο το αντίβαρο που ειναι σε λιγο πιο ψηλή τροχιά απο τον γεωστατικό δορυφόρο. Αρα η αντοχή του νανοσωλήνα (που είναι αναλογη της διατομής του αν δεχτουμε την απλη μηχανολογία) πρεπει να ειναι ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ στο γεωστατικό δορυφόρο. Για να παρετε μια εικονα φανταστείτε τον πύργο του Eifel Κρεμασμένο ανάποδα (παράδειγμα κλεμένο απο Arthour Clarke), αλλα "τεντωμένο" στα 36,000,000 (η φαντασία δεν λειπει απο αυτο το forum).

Εννοειται οτι η κατασκευη πρεπει να ειναι απο ΠΑΝΑΛΑΦΡΟ και ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΑΤΟ υλικο. Το ατσαλι εχει πυκνότητα 5 gr/cm^3 .Ας υποθεσουμε μια τριχα με πάχος ενα δεκατο του χιλιοστου και μήκος 36,000,000 Χιλιομετρα. Αυτή η σχεδόν άχρηστη τρίχα ζυγίζει... 500 τονους. (500 Χιλιαδες Κιλα). (ΟΚ εχω παραλείψει τη μειωση της βαρύτητας λογω ύψους, τη φυγοκεντρο κ.τ.λ αλλα και παλι το νουμερο δεν αλλαζει πολυ), Οπως ειναι φανερό, το ατσάλι ειναι αχρηστο διοτι δεν κραταει ουτε το ιδιο του το βάρος.

 

3) ΠΟΤΕ δεν εισαι εξω απο την επιρροη της βαρύτητας της Γής, Απλά οσο απομακρύνεσαι η ΔΥΝΑΜΗ ΕΛΞΗΣ γινεται ολο και μικροτερη (νομος αντιστροφου τετραγώνου). Για να είσαι σε τροχιά, ΠΡΕΠΕΙ Η ΒΑΡΥΤΗΤΑ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΠΑΡΟΥΣΑ. Στις χαμηλες τροχιες, (πχ μετεωρολογικοι δορυφοροι, κατασκοπευτικοι δορυφοροι, διαστημικο λεωφορείο, SKYLAB, ΜΙR, ISS) Η βαρύτητα εχει το 90% της τιμης της στην επιφανεια της Γης.

Αλλιώς δεν θα γινοταν να παραμεινει τίποτα σε τροχιά.

 

 

 

Αγγελος.

Share this post


Link to post
Share on other sites
RaspK

Σωστά αυτά, και καλώς τα παρατηρείς.

  1. Η τιμή που έδωσα για την ταχύτητα διαφυγής είναι ένα σχηματικό νούμερο για κατακόρυφη βολή από μηδενικό υψόμετρο (επιφάνεια της θάλασσας, as the old saying goes, αλλιώς Κανονικές Συνθήκες ή Standard Conditions) και η αναφορά στους πυραύλους είναι, επίσης, λίγο σχηματική, αφού ακολουθείται η ιδία λογική με τον ανελκυστήρα (διαρκής προ-ώθηση). Να θυμήσουμε ότι, ενώ η ταχύτητα που μετράμε συνήθως είναι σε Km/h, οι μετρήσεις στη φυσική γίνονται σε m/s, δηλαδή μεγέθη που μοιάζουν να είναι 3,6 φορές μικρότερα απ' ό,τι είναι (20 m/s = 72 Km/h, οπότε καταλαβαίνετε ότι 10 Km/s = 10.000 m/s = 36.000 Km/h, σε σύγκριση με τη μεγαλύτερη ταχύτητα επανδρωμένου αεροσκάφους, του SR-71, με 3.529,56 Km/h - δηλαδή ούτε το ένα δέκατο).
  2. Νομίζω ότι σχεδιάζουν την κατασκευή νανοσωλήνων με βάση άνθρακα - κάνω λάθος; By the way, αυτός είναι ο λόγος που είχα κράξει κάτι παιδιά όταν μου είπαν ότι είναι normal τα όπλα που φαίνεται να κρατάνε διάφοροι χαρακτήρες σε κάποια illustrations: ένα εξ' αυτών θα ζύγιζε περί τα... 140 κιλά! :rofl2:
  3. Ισχύει αυτό, αλλά πρακτικά υπάρχει ένα σημείο που η επιρροή της βαρύτητας ενός σώματος σ' έν' άλλο τήνει στο μηδέν.

Edited by RaspK FOG

Share this post


Link to post
Share on other sites
month

Χρήση ανθρακονιμάτων σε μια κατασκευή τέτοιου μεγέθους; Ένα καλώδιο που θα κρέμεται απο γεωστατική τροχιά; Μόνο η καμπύλη που θα κάνει λόγο βάρους θα είναι τεράστια. Αποκλείεται ένα τέτοιο καλόδιο να σταθεί ίσιο. Οπότε πρέπι να υπάρχει ένα σταθερό χτίσμα για να δίνει την βασική γραμμή. Αλλά τι θα γίνει όταν θα φτάσει σε ύψος τέτοιο που πλέον ο άνεμος θα μπορεί να το ρίξει; Σε πόσο βάθος θα πρέπει να έχουμε τα θεμέλιά του;

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

×

Important Information

You agree to the Terms of Use, Privacy Policy and Guidelines. We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue..