Raketenstart von einem Berg

Wenn wir wie in einigen Science-Fiction-Filmen eine Hochgeschwindigkeitsschiene an der Seite eines Berges bauen würden, welche Geschwindigkeit wäre am Punkt des Verlassens des Berges erforderlich, ohne den Drehimpuls aus der Erdrotation, um eine Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen?

Ist das eigentlich eine Hausaufgabe? Wenn ja, sollten Sie es wirklich erweitern - ich meine nicht die Angabe bestimmter Zahlen (die ich herausgeschnitten habe, weil sie für unsere Zwecke irrelevant sind), sondern geben Sie an, was Sie versucht haben und was genau Sie Probleme haben. Wenn es keine Hausaufgabenfrage ist, würde es trotzdem helfen zu sagen, womit du Probleme hast, und vielleicht erwähnen, warum du sie stellst. Auf jeden Fall ist es sehr nah dran, als zu lokalisiert geschlossen zu werden, aber ich lasse es vorerst bleiben.
Ich habe nur versucht, kooperativ zu arbeiten. Meine Absicht war es, eine Reihe von Fragen zu stellen, die sich auf den Start eines Berges beziehen. Aber Sie haben die Einzelheiten herausgeschnitten. Bin 60 und mache keine Hausaufgaben. Bitte schließen Sie die Frage einfach, sie hat jetzt keine Relevanz.
Das ist eigentlich keine schlechte Frage, so wie es jetzt aussieht. Der Schlüssel ist, dass es Antworten einladen muss, die zeigen, wie die Berechnung durchgeführt wird, anstatt nur ein Ergebnis zu liefern. Dafür brauchst du die Nummern nicht. Ich möchte auch hinzufügen, dass dies ein Ort ist, an dem Fragen beantwortet werden, und keine Website, um Menschen zur Zusammenarbeit zu bringen.
Ohne die Lage des Berges ist die Antwort falsch. Der Durchmesser relativ zur Drehung an diesem Breitengrad ist nicht derselbe wie am Äquator. Die gepostete Frage ist nicht die Frage, die ich gestellt habe.
Richtig, die Frage, wie sie jetzt gepostet wird, ist nicht die Frage, die Sie gestellt haben, sondern eine allgemeinere. Was Sie ursprünglich gefragt haben, ist nur ein Sonderfall; Jede richtige Antwort auf die Frage in ihrer aktuellen Form beantwortet auch die Originalversion. Ich verstehe also nicht, was Sie sagen, dass etwas nicht stimmt ... wenn Sie weiter darüber diskutieren möchten, sollten wir wahrscheinlich in den Chatraum gehen. Und denken Sie daran, dass Sie Ihre eigene Frage weiterhin bearbeiten können.

Antworten (3)

Die gesamte Fluchtgeschwindigkeit beträgt etwa 11.200 m/s (ungefähr 7 Meilen/s) in einer Richtung, die ungefähr tangential zur Erdoberfläche ist. Bei 30 Grad nördlicher Breite (z. B. irgendwo in Südtexas) würde die Rotation der Erde etwa 400 m/s zur Tangentialgeschwindigkeit beitragen, so dass die tatsächliche Geschwindigkeit relativ zur Erdoberfläche an dem Startpunkt etwa 10.800 m/s betragen würde, wenn Die Ladung wurde in ungefähr tangentialer Richtung nach Osten gestartet. näher an die 11.200 m/s heran, wenn man direkt nach oben geht.

Die Höhe des Berges dient einem guten Zweck, um Sie dorthin zu bringen, wo die Luft dünner ist, wenn Sie die Strecke verlassen. aber ansonsten ist es unerheblich wie schnell man fahren muss.

Das Hauptproblem dabei ist, dass 11.200 m/s bei 14.000 Fuß etwa Mach 24 sind; ungefähr das 13-fache der Mündungsgeschwindigkeit eines 30-06-Hochleistungsgewehrs. Erhitzen, Schreddern, Schmelzen, Abtragen und alle möglichen schlimmen Dinge treten bei diesen Geschwindigkeiten auf, selbst in dünner Luft.

Hierzu wurden Studien durchgeführt, um einen bodengestützten Start zu konstruieren. Die Idee ist, die Ladung auf eine sehr hohe Geschwindigkeit zu bringen – aber nicht hoch genug, um sie zu zerkleinern oder zu schmelzen – und die Raketentriebwerke von dort übernehmen zu lassen. Ich glaube, ich habe von einem Track gelesen, der irgendwo in den weiten Einöden von Texas vermutet wurde.

Die Höhe des Berges wird kritischer, sobald Sie erkennen, wie viel Geschwindigkeit Sie am Entlastungspunkt benötigen, also wollte ich als nächstes fragen, ob der Antrieb erforderlich ist, um die Rampe mit knapp unter Mach 1 zu leben. Aber die Sichtkontroller tun dies nicht .

Die Fluchtgeschwindigkeit hat nichts mit der Masse der Rakete zu tun.

v e = 2 G M ( R 0 + H )

R 0 Radius der Erde
H Höhe des Berges

G - Gravitationskonstante; M - Masse der Erde.
Fluchtgeschwindigkeit, nicht Fluchtgeschwindigkeit :)
Dies gilt am Äquator, wo Sie die 39 N berücksichtigen

Eine intuitive Art, darüber nachzudenken. Um einem inversen quadratischen Gesetz ins Unendliche zu entkommen, ist Energie erforderlich (kinetische Energie ist dieses Beispiel), die der Schwerkraft mal dem Radius entspricht. Die benötigte Anzahl an Ges ist also das Verhältnis der Streckenlänge dividiert durch den Erdradius. Sie haben die zusätzliche Komplikation, dass Sie von horizontaler Geschwindigkeit zu Geschwindigkeit in einem Winkel kurven müssen, und das bedeutet, dass Sie es auch mit zentripetalen Kräften beim Übergang von der Ebene zum Berg zu tun haben.

Ich WOLLTE mich in den folgenden Fragen damit befassen, aber unsere Führer mögen die Frage nicht.