Имя: Пароль:
LIFE
Наука
OFF: Почему скорость ракеты зависит от...
0 Aleksey_a_z
 
21.03.13
09:39
Почему скорость ракеты зависит от удельного импульса двигателя (массу возьмем постоянную на всем промежутке работы двигателя) но не от времени работы двигателя? Допустим ракета движется равномерно с одной скоростью относительно какого то объекта, то относительно другого объекта скорость может равняться нулю тогда почему мы не может разогнать ракету относительно этого объекта? То есть в итоге получить сложение скоростей.
29 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:01
Относительно одной замкнутой системы отсчета мне понятно почему скорость конечна и зависит от скорости истекания газов и масс но дело происходит в космосе и там нет единой системы отсчета все относительно
30 1C-band
 
21.03.13
10:02
(0) Первая космическая скорость, вторая космическая скорость... Говорит о чём-нибудь?
31 Fynjy
 
21.03.13
10:04
истечение газов из сопла = приложение силы - истина
, независимо от скорости движения ракеты - ложь
Если скорость выброса газов меньше скорости объекта они не дадут приложения силы и ускорения.
32 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:04
(28) да не вопрос, устроит. разгоним для начала ракету относительно земли допустим до ~30 км/с далее на следующие сутки наблюдая за движением ракеты с планеты относительно которой она неподвижна мы запустим двигатели и разгоним ракету относительно этой планеты на ~30 км/с. Вопрос, теперь относительно земли ракета движется с какой скоростью?
33 rphosts
 
21.03.13
10:04
(27) Хорош сочинять! По ссылке нет ни слова про импульс! По факту имеем типичную подмену понятий!!!

По ссылке есть, что в безвоздушном пространстве при отсутствии других воздействий конечная скорость зависит от:
1) от той скорости, с какой вытекают из трубы ракеты газообразные продукты взрывания,
2) от отношения первоначальной массы ракеты к ее окончательной массе, т. е. от отношения массы ракеты до взрывания к массе ее после взрывания.


КОНЕЧНАЯ а не текущая!
34 Абырвалг
 
21.03.13
10:05
Ракеты летают на божественной силе!
35 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:05
(31) скорость объекта относительно разных систем отсчета разная, ракета может покоиться относительно системы х и лететь с предельной скоростью относительно системы y
36 rphosts
 
21.03.13
10:06
(29) а что такое замкнутая система отсчёта?
37 rphosts
 
21.03.13
10:08
(31) скорость истекания газов считается относительно ракеты
38 aka AMIGO
 
21.03.13
10:08
""Математический анализ устанавливает, что окончательная скорость, приобретаемая ракетой (при отсутствии тяжести) после взрывания запасов ее горючего, зависит только от двух обстоятельств:

1) от той скорости, с какой вытекают из трубы ракеты газообразные продукты взрывания,

2) от отношения первоначальной массы ракеты к ее окончательной массе, т. е. от отношения массы ракеты до взрывания к массе ее после взрывания.

Ни от каких других причин окончательная скорость не зависит. Это — довольно неожиданный результат. Оказывается, что (в среде без тяжести) продолжительность и порядок взрывания нисколько ни влияют на величину приобретаемой ракетой скорости: „проходит ли горение равномерно или нет, длится ли оно секунды или тысячелетия — это все равно; даже перерывы ничего не значат“ (Циолковский). — Второй замечательный вывод из сказанного тот, что скорость ракеты не обусловливается вовсе, как можно было ожидать, абсолютным количеством взорванных веществ; она зависит лишь от отношения массы этих веществ к массе незаряженной (вернее — разряженной) ракеты. Крошечная ракета, заряженная несколькими килограммами горючего, может приобрести такую же окончательную скорость, как и исполинская ракета, с запасом в сотни или тысячи тонн взрывчатых веществ, — если только окончательная масса ракеты в обоих случаях составляет одинаковую долю первоначальной. ""


я принял эту аксиому :) а вы - как хотите © :)

повторю ссылку.. любопытно..
http://epizodsspace.narod.ru/bibl/ves-zn/1928/11-pochemy.html
39 ssh2006
 
21.03.13
10:09
(28) пока двигатель работает ракета будет набирать скорость и точка.
40 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:10
(38) ну ты принял а я хочу понять почему так, и что есть окончательная скорость ракеты? А скорость ракеты учитывает что наша галактика движется?
41 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:11
(39) Циолковский с тобой не согласен)
42 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:11
936) допустим солнечная система, где ничего не меняется
43 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:13
(39) то есть теоретически если взять массу ракеты как константу и постоянно прикладывать импульс от двигателя то ракета будет получать постоянное ускорение?
44 ДенисЧ
 
21.03.13
10:13
(39) Давай тогда запусти ракету на керосине и разгони её до 1000 км/с. И тогда будет точка.
45 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:14
(44) может она уже летит с такой скоростью относительно какой нибудь галактики но сама об этом не знает
46 Паланик
 
21.03.13
10:15
(0) "относительно другого объекта скорость может равняться нулю тогда почему мы не может разогнать ракету относительно этого объекта"

Так и делают гравитационные маневры.
47 ssh2006
 
21.03.13
10:15
(41) формула Циолковского определяет:

V — конечная (после выработки всего топлива) скорость летательного аппарата;

Для (44), (41) внимание: ПОСЛЕ ВЫРАБОТКИ ВСЕГО ТОПЛИВА
48 ssh2006
 
21.03.13
10:15
49 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:15
(46) вопрос почему реактивный двигатель на это не способен
50 Gantosha
 
21.03.13
10:16
(41)  да ладно не согласен, ..никакие силы не действуют, вся потенциальная энергия переходит в кинетическую. Т.е. вся масса переходит в скорость.
51 aka AMIGO
 
21.03.13
10:16
(40) - вот, смотри:
я вешу 63кг. Нахожусь в космосе, стою ногами на булыжнике весом 63кг.
и отталкиваюсь от него ногами.
в одном месте у меня спидометр, я измерил свою скорость.

похожая ситуация, только булыжник весит 10тонн.
я отталкиваюсь от него ногами..

в этом случае моя скорость будет больше, а соответственно, у булыжника - меньше

таким образом - вес булыжника определяет мою скорость..

в случае ракеты - запас топлива и есть тот самый булыжник :)
52 ssh2006
 
21.03.13
10:16
(44) еще раз - отправляю ко второму закону Ньютона
53 aka AMIGO
 
21.03.13
10:18
(44) можно, конечно, но керосина надо будет тоже ооочень много :)
54 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:18
(51) мы сейчас не об этом, вот ты оттолкнулся от булыжника и полетел, а представь у тебя супер двигатель который работает постоянно то есть под ногами постоянно булыжник от которого ты можешь отталкиваться пусть он маленький а весишь ты дофига но постоянное ускорение по логике ты должен получать и следовательно скорость должна расти
55 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:20
(53) то есть все таки скорость ограничена продолжительностью импульса?
56 ptiz
 
21.03.13
10:20
(51) Лучше так: у тебя мешок булыжников и ты их бросаешь от себя в одну и ту же сторону. Пока бросаешь - скорость будет расти.
57 aka AMIGO
 
21.03.13
10:20
(54) вторичные булыжники должны быть прикреплены ко мне..
соответственно, при той-же приложенной силе (отталкивании ногами) ускорение мое будет мало
58 AntiBuh
 
21.03.13
10:20
в вакууме при выключенном двигле скорость постоянна
иначе
приложено ускорение + или -, не важно, относительно систем отсчета тоже не важно
ускорение равно отношению приложенной силы на массу
приложенная сила зависит от массы исторгнутого тела и скорости струи
т.е. теоретически даже попукивая можно разогнаться до скорости близкой к световой, вот только сколько займет это времени и сколько гороху надо сожрать - другой вопрос
59 aka AMIGO
 
21.03.13
10:20
(56) да, именно так.
60 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:21
(57) но оно будет, пусть мало но будет следовательно скорость будет меняться
61 ssh2006
 
21.03.13
10:22
(54) второй закон Ньютона:

F = ma -> пока действует сила есть ускорение -> скорость возрастает. Все. Ясен пень, реактивная тяга действует конечное время, топливо кончается, ускорения нет, достигается скорость wiki:Формула_Циолковского
62 КонецЕсли
 
21.03.13
10:22
(43)(44)
Ракета движется прямолинейно равномерно со скоростью 10000 км/сек. в космосе (нет сопротивления среды).
Включается двигатель ракеты (пусть скорость истечения будет 10 м/сек).

Ракета увеличит свою скорость.

Ракета увеличит свою скорость за счет отброса массы (газов).

Другой пример:
Я в скафандре лечу со скоростью 10000 км/сек в космосе. У меня в руке гайка. Если я её брошу в сторону своего движения - моя скорость уменьшится. Если против своего движения - увеличится.
63 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:22
(60) + а если булыжников бесконечно много а твоя масса ограничена то скорость будет рости?
64 ДенисЧ
 
21.03.13
10:22
(52) ты у него уже был?
65 ДенисЧ
 
21.03.13
10:22
(61) А вот ускорение в этой формуле и сила - от много зависит
66 ssh2006
 
21.03.13
10:24
(65) только формулы F = ma это не меняет. Это закон.
67 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:26
Так все таки!!! если наделить ракету бесконечным топливом то есть масса будет константа и скорость газов и масса вытекающих газов будет константа то мы получим постоянно воздействующую силу на ракету и теоретически мы может ее разогнать до больших скоростей? ведь до скорости света нам далеко. Или все таки теория говорит об обратном?
68 ssh2006
 
21.03.13
10:27
(67) да, теория говорит об этом
69 aka AMIGO
 
21.03.13
10:28
в н/ф рОманах были высказывания о "фотонном ветре", давлении излучения звезд на любое тело в космосе..
можно поставить фотонный парус и приводить в движение космический корабль..
вот только конструкцию паруса еще не придумали, но это впереди :)
очередь за фантастами :)

зы. а вдруг на нем будет логотип 1С !! :) красиво! ЖК !!  :)
70 КонецЕсли
 
21.03.13
10:29
Пока в ракете есть топливо и работает двигатель, она разгоняется. Не зависимо от той скорости, которая у неё уже есть. (При отсутствии сопротивления среды).
71 КонецЕсли
 
21.03.13
10:31
(69) Только вот галсом под таким ветром не пойдёшь.
72 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:31
Все!!! Разобрался скорость зависит от


"Второй замечательный вывод из сказанного тот, что скорость ракеты не обусловливается вовсе, как можно было ожидать, абсолютным количеством взорванных веществ; она зависит лишь от отношения массы этих веществ к массе незаряженной (вернее — разряженной) ракеты."

http://epizodsspace.narod.ru/bibl/ves-zn/1928/11-pochemy.html

То есть если двигатель работает постоянно то масса вытекающих газов стремиться к бесконечности, а масса ракеты константа то скорость будет увеличиваться.

Тему можно закрывать))
73 Lama12
 
21.03.13
10:31
(67) Если реактивное движение представить "на пальцах", то его можно представить в виде -
ракета отталкивается от газов которые вылетают из ее двигателя.
Отсюда и ограничения в макс скорости.
Ракета не сможет лететь быстрее чем скорость вылета газов из ее сопла.
Иначе получается что газы как бы на месте стоят за счет того что ракета движется с такой же скоростью как они.
Надеюсь такое объяснение поможет понять суть ограничения?
74 AntiBuh
 
21.03.13
10:32
(67) ну масса ракеты и газов не обязательно константой должна быть
просто если из этого исходить, то сила будет константой
а это не суть важно, главное чтоб она была
75 opty
 
21.03.13
10:33
Прочитал ветку с большим интересом :)
76 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:33
(73) может лететь быстрее, зависит от соотношения массы всех вылетевших газов к массе ракеты, если прикрепить теоретически галон который не будет опустошаться то скорость будет увеличиваться
77 Gantosha
 
21.03.13
10:34
(73) относительно чего ...
78 КонецЕсли
 
21.03.13
10:34
(73) не правильные у тебя пальцы.
79 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:34
(73) откуда газам известно летит ли ракета, может она покоиться относительно какой то системы отсчета
80 samozvanec
 
21.03.13
10:36
гуманитарии на мисте) ща будем читать)))
81 Mikeware
 
21.03.13
10:37
ТС открыл для себя Я.Перельмана!!!
ура, товарищи!
82 ssh2006
 
21.03.13
10:37
(73) см (61)
83 Lama12
 
21.03.13
10:40
(78) (76) Согласен, более точнее смотреть на импульс. Но это уже не на пальцах.
84 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:41
короче вся тема вытекает из закона сохранения импульса в замкнутой системе. Так как в замкнутой системе невозможно представить двигатель который расходует массу вытекающих газов бесконечно при этом масса самой ракеты постоянна то следовательно и скорость ограничена формулой Циолковского. А так если бы двигатель работал бесконечно долго и масса ракеты не менялась то скорость бы увеличивалась и точка.
85 aka AMIGO
 
21.03.13
10:44
m1 * a1 = m2 * a2

m1 - масса ракеты
a1 - ускорение ракеты

m2 - масса вылетающего топлива/газа
a2 - ускорение топлива

m*a - это как раз и есть сила, приложенная в разные стороны: к ракете и к вылетевшему топливу

с уменьшением m1 растет, соответственно a1, ракета выбрасывает топливо и облегчается, есть ускорение ускорения

как только топливо кончается, m2 становится равным нулю (двигатель ничего не выбрасывает, кончилось..).
Соответственно, m1*a1 =0, и отсюда a1 = 0, т.е. ускорение кончилось. Осталась приобретенная скорость.
Прав Циолковский © я :)
86 opty
 
21.03.13
10:52
(84) Урра !!! Школьный учебник физики 10-й класс
план урока "Закон сохранения импульса , реактивное движение , применение к закону относительности Галилея , применение в космической технике"
87 Гобсек
 
21.03.13
10:53
В школе учитель физики насколько я помню объяснял, что с увеличением скорости растет масса ракеты по формуле

m = m0/sqrt(1 - v^2/c^2)

где с - скорость света
v - скорость ракеты
m0 - масса покоя ракеты.
При приближении к скорости света масса ракеты стремится к бесконечности и ее чем дальше, тем труднее разгонять.
88 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:54
(86) сам то хоть помнишь что нибудь с 10, 11 класса?
89 VladZ
 
21.03.13
10:54
Чую, еще чуток и Циолковкий реинкарнируется...
90 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:55
(87) воздействие скорости на массу начинается ближе к релятивистским скоростям это даже не 1000 км/с
91 Mikeware
 
21.03.13
10:56
(88) предмтавь себе - он помнит. и я помню.
и не потому, что "хорошо запоминали", а потому, что понимали...
92 opty
 
21.03.13
10:56
(86) В этой области физики помню :)
93 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:56
а что, хорошая у нас ветка получилась
94 opty
 
21.03.13
10:57
(93) Главное что быстро разобрались
95 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:57
(91) я рад за вас, что же вы тут делаете а не в лаборатории реактивно движения в Калифорнии
96 Mikeware
 
21.03.13
10:58
(95)флудим...
97 Aleksey_a_z
 
21.03.13
10:59
(96) так точно...
98 Aleksey_a_z
 
21.03.13
11:00
я не знаю в каких вы школах учились но общей массе преподавание физики, химии в нашей школе было удручающее
99 acsent
 
21.03.13
11:01
если движок будет работать постоянно, то ракета разгонится до любой скорости, вне зависимости от мощности движка, даже если 1 лс. Только времени может потребоваться очень много
100 aka AMIGO
 
21.03.13
11:01
(99) и топлива..
101 acsent
 
21.03.13
11:02
А всякие формулы циолковского - это для точечного старта с земли
102 Aleksey_a_z
 
21.03.13
11:03
(99) это верно, время разгона будет зависеть от мощности
103 Mikeware
 
21.03.13
11:04
(98) в самых обычных. просто в другое время...
104 ЧеловекДуши
 
21.03.13
11:04
(40) Теорию относительности, почитай :)
105 Aleksey_a_z
 
21.03.13
11:05
(101) для точечного старта с земли идут поправки на сопротивление атмосфере, гравитации и т.д.
106 ЧеловекДуши
 
21.03.13
11:05
Еще один банан, но только в сфере Физики :)
107 opty
 
21.03.13
11:05
(98) Ниче , сейчас во многих институтах такой же уровень преподавания ...

В обыкновенной средней школе , учитель химии , например стишки запоминалки рассказывал типа "Мужики рубили лес и пускали аш-два-эс" , формула сероводорода на всю жизнь запоминается :)
108 Aleksey_a_z
 
21.03.13
11:06
(104) из контекста не выдирай, я то читал, сам почитай лучше
109 Ndochp
 
21.03.13
11:12
(99) А вот нифига. Не забывай, что имея бесконечный запас топлива _на борту_ двигатель будет разгонять и бензобак тоже.
Соответственно, масса ракеты будет тоже  бесконечной, а ускорение - нулевым.
При просто очень большом количестве топлива максимальная скорость ракеты (относительно точки старта, земля это или нет) будет стремиться к скорости его истечения. (что конечно же не связано с тем, что разогнавшуюся до скорости истечения топлива ракету больше не может толкать реактивная струя)
110 opty
 
21.03.13
11:14
(109)
" скорость ракеты (относительно точки старта, земля это или нет) будет стремиться к скорости его истечения. (что конечно же не связано с тем, что разогнавшуюся до скорости истечения топлива ракету больше не может толкать реактивная струя)"

Противоречит закону сохранения импульса
111 ssh2006
 
21.03.13
11:15
(109) > связано с тем, что разогнавшуюся до скорости истечения топлива ракету больше не может толкать реактивная струя

Еще один "физик"
112 opty
 
21.03.13
11:17
(111) В последнее время в интернетах устоялся термин "филолог" с легкой руки Латыниной
113 Ndochp
 
21.03.13
11:18
(111) читать умеешь? я же и написал, что такое предположение неверно.
114 Фокусник
 
21.03.13
11:18
(0) "массу возьмем постоянную на всем промежутке работы двигателя" - это не возможно. Если в ракете реактивный двигатель, то масса ракеты не может быть постоянной (масса уменьшается на израсходованное топливо).

Твой случай - это "парус на солнечном ветре":  масса объекта постоянна, сила давления "солнечного ветра" постоянна, ускорение постоянно, скорость возрастает неограниченно (при условии отсутствия других сил, в бесконечности стремится к скорости света, конечно, никогда не достигая её) :)
115 Ndochp
 
21.03.13
11:18
(110) Чем противоречит?
116 samozvanec
 
21.03.13
11:19
какие вы интересные, кто по силе считает, кто - по импульсу. а че считают, не понимают. на более мелком уровне реактивное движение попробуйте представить. как маленькие-прималенькие частички топлива херачат по стенкам сопла. и попробуйте догадаться, чем будет ограничена скорость полета ракеты, если не учитывать сопротивление среды, массу топлива и прочие мелочи - как в школе
117 opty
 
21.03.13
11:22
Скорость ракеты НЕ стремится к скорости истечения
И ракетная струя НЕ толкает ракету строго говоря
118 samozvanec
 
21.03.13
11:23
+(116) по школьной формуле пытаются объяснить поведение ракеты в космосе... я валяюсь)
119 ssh2006
 
21.03.13
11:23
(113) пост (109) - неудачный
120 opty
 
21.03.13
11:23
От скорости истечения , зависит величина УСКОРЕНИЯ ракеты
121 opty
 
21.03.13
11:24
(119) Давненько не видел такого мастера преуменьшать :))
122 samozvanec
 
21.03.13
11:25
(120) от скорости ускорение у него зависит...
123 Ndochp
 
21.03.13
11:29
(110)(119)(117) Виноват, посыпаю голову пеплом. Почему то вместо пропорции скоростей и масс взбрело в голову стремление к скорости истечения.
124 Aleksey_a_z
 
21.03.13
11:30
(116) да ничем она не будет ограничена если не учитывать массу ракеты. Частички имеют массу, имеют скорость отталкивания от сопла ракеты, то есть имеют импульс, если представить что закон сохранения импульса отсутствует то ракета будет разгоняться бесконечно правда потом все таки ее масса будет стремиться к бесконечности но это потом.
125 Aleksey_a_z
 
21.03.13
11:31
(117) ракетная струю отталкивается от сопла
126 opty
 
21.03.13
11:39
Есси смотреть из системы отсчета ракеты :) Сопло (представляющее собой часть ракеты) отталкивается от реактивной струи , и тем сильнее чем больше скорость истечения и масса истечения .

По этому удельный импульс напрямую зависящий от скорости истечения , представляет собой своеобразный КПД ракетного двигателя , определяющий приращение скорости ракеты к массе использованного рабочего тела .

Например в ионных двигатель ракетного топлива как такового и нет , именно рабочее тело , формально , с точки зрения теории реактивного движения , термин "топливо" не правильный .
127 samozvanec
 
21.03.13
11:47
(124) а еще есть всякие упругие взаимодействия и потери
128 Aleksey_a_z
 
21.03.13
12:02
(127) а есть еще форма сопла от которого тоже сильно зависит удельный импульс
Чтобы обнаруживать ошибки, программист должен иметь ум, которому доставляет удовольствие находить изъяны там, где, казалось, царят красота и совершенство. Фредерик Брукс-младший