In welche Richtung sollte man eine 1 kg schwere einheitliche Kugel werfen, um sie in eine niedrigere Erdumlaufbahn zu bringen? [geschlossen]

Wenn Sie auf der Erdoberfläche stehen, in welche Richtung (und mit welcher Geschwindigkeit) sollten Sie eine 1 kg schwere einheitliche Kugel mit einem Radius von 0,1 Metern werfen, um sie in eine niedrigere Erdumlaufbahn zu bringen? Angenommen, es gibt Luft, aber sie bewegt sich nicht relativ zur Erde.

Gehen Sie zu: sciencemadness.org/talk/… und laden Sie die Datei orbit.pdf herunter, um die Mechanik des Einflusses Newtonscher Würfe auf Umlaufbahnen besser zu verstehen.
Tatsächlich ist die Idee, der Kugel einen (sehr großen) Spin (und vielleicht einige Grate zum Nähen von Mustern) zu verleihen und sie in eine sehr niedrige Erdumlaufbahn zu bringen, nicht ausgeschlossen. Ich sehe das Wort "stabil" nirgendwo in der Frage. Es ist möglich, dass dies irgendwo berechnet wurde - es ist eine Überprüfung wert. Diese Frage verdient etwas Quantitativeres als eine „es kann nicht funktionieren, weil es nicht funktionieren wird“-Antwort.

Antworten (1)

Wenn wir den Luftwiderstand für einen Moment ignorieren, dann sind alle Umlaufbahnen in einer umgekehrten quadratischen Kraft wie der Schwerkraft geschlossen. Das bedeutet, wenn Sie etwas hart genug werfen, wird es eine Umlaufbahn absolvieren und dann zu seinem Ausgangspunkt zurückkehren, dh zu Ihrer Hand.

Wenn Sie also das Objekt nach unten werfen, trifft es offensichtlich auf die Erde, und wenn Sie es direkt nach oben werfen, geht es nach oben und dann nach unten und trifft die Erde. Für alle Winkel dazwischen wird das Objekt in die Umlaufbahn gehen, obwohl es eine außerordentlich niedrige Umlaufbahn sein wird, da es nach einer Umlaufbahn den Punkt passieren wird, an dem Sie es losgelassen haben.

Wenn Sie das Objekt in eine ungefähr kreisförmige Umlaufbahn bringen möchten, können Sie dies nicht tun, indem Sie es einfach werfen. Satelliten werden mit einer Raketenbahn wie dieser gestartet:

Satellitenstart

( Bild von der NASA-Website )

Und dies erfordert einen kontinuierlichen Schub von der Rakete. Das kann man mit einem Wurf nicht nachahmen.

Das Hinzufügen von Luft bedeutet jetzt, dass, wenn Sie das Objekt hart genug werfen, um es aus der Atmosphäre zu bekommen, es einfach verbrennt, genau wie Satelliten verbrennen, wenn sie wieder in die Atmosphäre eintreten.

Wenn Sie das Objekt schnell genug werfen, verlässt es das RSOI der Erde.
@ThePlanMan: Nun ja, wenn Sie es mit mehr als der Fluchtgeschwindigkeit werfen, ist seine Umlaufbahn (ohne Berücksichtigung des Luftwiderstands) hyperbolisch.
Herausforderung: Berechnen Sie die erforderliche Geschwindigkeit (einschließlich Luftwiderstand) für eine parabolische Umlaufbahn. Ich habe gerade xkcd.com/356 als Nerd geschnippelt
In welche Richtung sollte man eine 1 kg schwere einheitliche Kugel werfen, um sie in eine niedrigere Erdumlaufbahn zu bringen? [geschlossen]
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