Verhältnis der Impulsübertragung von Gewicht zu Wind

Nehmen wir an, ich habe ein magisches System, in dem Kraft von einer Masse zur anderen umgeleitet werden kann.
Wenn ich also zwei Objekte mit derselben Masse habe, kann ich sie so verbinden, dass die Schwerkraft auf das eine in eine Aufwärtskraft auf das andere umgeleitet wird, wodurch die beiden im Gleichgewicht bleiben.

Gleichgewicht

Meine Frage bezieht sich auf eine Flugmaschine, die nach demselben Prinzip arbeitet, sodass die gesamte Abwärtskraft des Gewichts des Fahrzeugs auf die Luft um es herum übertragen wird, es aufhängt und vorwärts treibt, vermutlich mit Segeln oder nur einer großen Fläche.

Handwerk

Nehmen wir an, dass die Kraft nicht einfach direkt auf das Fahrzeug ausgeübt werden kann, entweder weil die Magie besagt, dass Sie nicht auf dasselbe Objekt umleiten können, oder weil es dann effektiv unkontrolliert seitwärts fallen würde.

Die Frage ist, wie wäre das Verhältnis von Gewicht zu Windgeschwindigkeit und wie groß wäre die Luftfläche, über die Sie die Kraft verteilen müssten? Möchten Sie das Fahrzeug für höhere Geschwindigkeiten so schwer wie möglich machen (z. B. einen schwimmenden Felsen) oder leichter, damit es nicht durch Winde in Tornadostärke auseinandergerissen wird?

Bearbeiten: Angenommen, die Kraft wird auf alle Luftmoleküle in einem Bereich relativ zum Schiff ausgeübt.

Können Sie die nach unten gerichtete Kraft auf die nach oben gerichtete Kraft desselben Objekts übertragen ? Da Sie im ersten Beispiel die Richtung umkehren können, mag es so, wie Sie es sollten.
@VilleNiemi "Nehmen wir an, dass die Kraft nicht einfach direkt auf das Fahrzeug ausgeübt werden kann, entweder weil die Magie besagt, dass Sie nicht auf dasselbe Objekt umleiten können, oder weil es dann effektiv unkontrolliert seitwärts fallen würde." Gehen Sie davon aus, dass Sie es nicht können, es sei denn, es gibt einen interessanten Grund, warum Sie dazu in der Lage sein sollten.

Antworten (3)

  1. Auftrieb. Wenn /die gesamte nach unten gerichtete Kraft des Gewichts des Fahrzeugs auf die umgebende Luft übertragen wird/, wird das Fahrzeug extrem schwimmfähig. Es nimmt Volumen ein, wiegt aber nichts und schießt wie ein Heliumballon nach oben. Wenn Ihre Magie es zulässt, möchten Sie möglicherweise nur einen Teil der Schwerkraft entfernen, damit Ihr Fahrzeug einen neutralen Auftrieb hat. Wie viel Kraft Sie entfernen müssen, um einen neutralen Auftrieb in der Luft zu erreichen, hängt davon ab, wie viel Masse Ihr Schiff hat.

  2. Trägheit . Denken Sie beim Antrieb Ihres Schiffes nicht an das Gewicht (was die Schwerkraft impliziert), sondern an Masse und Trägheit. Stellen Sie sich vor: Sie befinden sich im Space Shuttle und ziehen einen Satelliten an einem langen Seil auf sich zu. Sie und der Satellit sind im Orbit und somit schwerelos. Die Schwerkraft kann ausgeklammert werden. Aber um diesen Satelliten einzuziehen, müssen Sie seine Masse berücksichtigen. Du bist nicht die Schwerkraft. Ein massiver Satellit erfordert eine Menge Kraft, die von Ihnen ausgeübt wird, um ihn in Bewegung zu bringen. Achten Sie darauf, es nicht zu schnell in Gang zu bringen, da Sie eine vergleichbare Kraft aufwenden müssen, um es zum Stoppen zu bringen. So auch Ihr Flugzeug. Sie entfernen die Schwerkraft als Kraft, aber nur die Schwerkraft. Die Kraft des Windes oder der Raketen oder irgendetwas, das erforderlich ist, um das Ding zu bewegen, hängt von seiner Masse ab.

Guter Punkt zum Auftrieb, Flüssigkeitsdynamik völlig vergessen.

Bevor wir mit Gewissheit antworten können, müssen wir, glaube ich, ein paar Beschränkungen Ihres magischen Systems kennen. Erstens, wie ist die Schwierigkeit des aufgerufenen Zaubers? Die Masse des betroffenen Objekts? Die Dauer, die der Zauber gehalten wird? Die Anzahl der gewirkten Zauber? Wie wirkt darüber hinaus ein einzelner Zauberspruch auf einem riesigen Luftblock? Wählt es alle Moleküle in einem bestimmten Bereich aus und wirkt weiter auf diese bestimmten Partikel, bis der Zauber abgeschlossen ist, oder wirkt es auf die gesamte Luft im Wirkbereich, wenn es also längere Zeit aufrechterhalten wird, wirkt es von ganz anderen Luftpartikeln am Ende als am Anfang? Wenn letzteres, ist Ihr absoluter Bereich in Bezug auf den Zaubernden oder auf die Erde?

Basierend auf den meisten Antworten auf diese Fragen würde ich persönlich dafür stimmen, zwei gleich große Schiffe im Tandem zu fliegen und sicherzustellen, dass die Segel so eingestellt sind, dass sie sich immer in magischer Reichweite voneinander befinden. Sie müssen die "exakt gleiche Masse" haben, was sich kompliziert anhört, aber ich vermute, es wäre nicht allzu schwierig, wenn Sie die Gewichte vor dem Abheben messen und den Ballast zur Hand halten, um Ihren Schwerpunkt nach Bedarf anzupassen oder zu werfen von einem der Schiffe, wenn ein Matrose auf dem anderen betrunken über Bord ging. Sie können dann einen sekundären Zauber verwenden, um die Luft um Sie herum anzupassen, um Auftrieb oder Antrieb zu erzeugen.

Außerdem müssten Sie, wenn Sie nicht in einem bestimmten Block, der relativ zum Zauberer ist, in der Luft agieren, um Ihr Schiff weiter voranzutreiben, den Zauber wiederholt wirken und erneut wirken. Wenn es abgebrochen wird, wenn Sie sich zu weit vom ursprünglichen Ziel entfernen, oder wenn Sie nur einen Magier gewirkt haben und Ihre Zauber nicht überlappen, würde Ihr Schiff häufig zwischen den Zaubern hin und her springen, wenn die Schwerkraft wieder zu wirken beginnt (eine interessante Möglichkeit, um zu bleiben Seekrankheit ein relevantes Thema). Sie müssten Ihre Gleichungen auch ständig anpassen, je nachdem, in welcher Höhe Sie sich befinden, um die gleiche Masse pro Volumen zu erhalten, was sich auf Ihre Geschwindigkeit auswirkt.

Meine Vermutung für den tatsächlichen Bau Ihrer Schiffe ist, dass es stark davon abhängen wird, ob Sie mehr durch die Anzahl der Zaubersprüche oder die Dauer der Zaubersprüche eingeschränkt sind. Beispielsweise haben Sie möglicherweise einen Startbereich, in dem ein anfänglicher Zauber mit hoher Kraft gewirkt wird, um das Schiff zunächst zu starten, und haben dann nur einen oder zwei Magier an Bord, um das Schiff im Notfall umzuleiten – in diesem Fall , Sie möchten etwas mit geringem Luftwiderstand. Auf der anderen Seite, wenn Ihr Antrieb eine konstante Kraft sein soll, aber nicht ganz so stark, möchten Sie vielleicht etwas mehr wie die Segel eines Marineschiffs, um zu versuchen, den Wind so gut wie möglich zu nutzen.

Sie denken zu viel über das Magiesystem nach, gehen Sie einfach davon aus, dass der Zauber nicht nachlässt, während das Fahrzeug fliegt, und berücksichtigen Sie die beteiligte Physik. Habe die Frage bearbeitet, um zu verdeutlichen, wie die Kraft angewendet wird.

Es ist im Grunde ein Hubschrauber ...

Aber das können wir eigentlich ganz einfach beantworten.

Die Schwerkraft zieht uns nach unten 9.8 M / S 2 .

Um zu schweben, müssen Sie eine gleiche Luftmasse nach unten bewegen 9.8 M / S 2 .

Jede M 3 Luft wiegt herum 1.2 k G / M 3 - also für jeden 1.2 k G dass Ihr Schiff wiegt, um einen Kubikmeter Luft nach unten zu werfen.

Erhöhen Sie einfach das Luftvolumen basierend auf dem Gewicht Ihres Luftschiffs.

Ah, nein, die Idee ist, dass die Kraft dem ursprünglichen Objekt "gestohlen" wird, indem sie vollständig auf das andere Objekt übertragen wird. Stellen Sie sich vor, Sie verbinden zwei Türen, Sie drücken auf eine und die andere öffnet sich
@JHall Wie ändert das meine Antwort? Sie müssen eine Luftmasse gleich der Masse des Luftschiffs nach unten drücken.
Ah, ich verstehe, ich bin mir der Menge der verdrängten Luft bewusst. Ich habe mehr darüber gefragt, wie dies mit der Luft um sie herum interagieren würde und welche daraus resultierenden Windgeschwindigkeiten erzeugt würden. Sorry für die unklare Frage