web analytics

Φανταστικό ταξίδι στον Αρη

Διαστημόπλοιο μαζας 10.000kgr ξεκινά ένα ταξίδι από τη γη για τον Άρη όπου θεωρούμε ότι δεν πλησιάζει άλλους πλανήτες κοντά ώστε να επηρεαστεί από την βαρύτητα τους. Λόγω των ελλειπτικων τροχιων των πλανητών η απόσταση υπολογίζεται στα 54.600.000 km. Ξεκινά η απογείωση με σταθερή προωθητική δύναμη για όσο βρίσκεται στο βαρυτικό πεδίο της γης σε ύψος 4000km για κάποιο αρχικό χρονικό διάστημα
ωστε η ταχύτητα του διαστημόπλοιου έχει φτάσει 8000m/s. Στη συνέχεια επιταχύνει με διαφορετική σταθερή επιτάχυνση ώστε η ταχύτητα φτάνει στη μέγιστη τιμή της 77.3 km/s και στη συνέχεια έχει αυτή την σταθερή τιμή μέχρι να επιβραδύνει λίγο πριν προσεδαφιστεί.
α) Ποια η επιτάχυνση για τα πρώτα 4000km του διαστημόπλοιου αν θεωρήσουμε ότι στα πρώτα 4000 km η επιτάχυνση της βαρύτητας της γης είχε τιμή κατά μέσο όρο 8.1 m/s^2 και στη συνέχεια μετά τα 4000km βγαινει από το βαρυτικό πεδίο της γης; Ποια η σταθερη δύναμη του κινητήρα του διαστημόπλοιου για αυτό το χρονικό διάστημα;
β) Ποια στη συνέχεια η τιμή της σταθερής επιτάχυνσης μέχρι να πετύχει την μεγιστη ταχύτητα 77.3km/s που συμβαίνει μετά από 5 s από την έξοδο από την γήινη ατμόσφαιρα και μετά από την οποία η ταχύτητα παραμένει σταθερή μέχρι την τελική επιβράδυνση, και ποια είναι αυτη αν γνωρίζουμε ότι
γ) Στα 2000 km πριν προσεδαφιστεί αρχίζει την επιβράδυνση και ακόμα επηρεάζεται από την βαρύτητα του Άρη η οποία είναι κατά μέσο όρο μέχρι το έδαφος το 1/3 της μέσης γήινης βαρύτητας.Αν αρχίζει να επιβραδύνει σταθερά στα 2000 km πριν την προσεδάφιση ώσπου η ταχύτητα του μηδενίζεται κατά την προσεδάφιση ποσό συνολικά διαρκεί το ταξίδι, ποια η σταθερη επιβράδυνση;
Ποια η τιμή της δύναμης που ασκείται για την επιβράδυνση του διαστημοπλοιου;
δ) Να γίνουν το διάγραμμα u=f(t) από την αρχή μέχρι την προσεδάφιση
Οι επιδράσεις άλλων βαρυτικών πεδίων θεωρούνται ότι δεν επηρεάζουν λόγω της πορείας μακριά από αυτούς τους πλανήτες και η δυνάμεις τυχόν αερίων θεωρούνται αμελητέες.

Λύση
a)υ1=α1*Δt1, 8000=α1*Δt1
α1=8000/ Δt1 (1)
Δχ1=(1/2)*(α1/ Δt1)*Δt1^2 απο (1) Δχ1=(1/2)*(8000/Δt1)*Δt1^2,
4000=4000.* Δt1, Δt1=1s. Από (1) α1=8000m/s^2
ΣF=m*a, Fπροωθ-Β=m*a1 Fπροωθ- m*g= m*a1, Fπροωθ= 10000*8.1+10.000*8000, Fπροωθ=80.081.000Nt
b) u2=u1+a2*Δt2,
77.300=8000+ a2*Δt2,
a2=69300/5=13.860 m/ s^2(2)
Δχ2= u1*Δt2+(1/2)*a2*Δt2^2
Δχ2=8000*5+6930*25, Δχ2=203.250m
Στη συνέχεια συνεχίζει με σταθερή τιμή ταχύτητας 77.300 m/s για Δχ3=54.600.000.000-4000-203.250-2000, Δχ3=54.599.790.750m οπότε u3= Δχ3/Δt3, Δt3=54.599.790.750/77.300, Δt3=706.336s
c) u4= u3-a3*Δt3, 0=77300-a3*Δt3, a3=77.300/ Δt3 (3)
Δχ4= u3*Δt4-(1/2)a3*Δt4^2,
2000=77300*Δt4-(1/2)*(77.300/ Δt4)* Δt4^2,
Δt4=2000/38.650,
Δt4=0.05s Από (3)
α3=1.546.000 m/ s^2
ΣF= F προσγ- Β= m*a3,
Fπροσγ=m*g/3+ m*a3, Fπροσγ=10000*8.1/3+ 10000*1.546.000
Fπροσγ=27.000+ 15.460.000.000
Fπροσγ=15.460.027.000 Ν
tολ=Δt1+Δt2+Δt3+Δt4=1+5+706.336+0,05=
tολ=706.342,05s.

IMG-20231007-160217-scaled

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
2 Σχόλια
Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης

Νέα Ραψωδία! Αυτή τη φορά έχουμε Οδύσσεια του Διαστήματος 2023. Ως γνωστόν έχει γυριστεί ταινία μέχρι την Οδύσσεια του Διαστήματος 2010.
Εδώ έχουμε νέες επιστημονικές ανακαλύψεις.

α) Το πεδίο βαρύτητας της Γης σταματάει ξαφνικά στα 4000Km σε ύψος 9 φορές μικρότερο από εκείνο που βρίκονται οι γεωστατικοί δορυφόροι!!!

β) Η τεχνολογία έχει προχωρήσει και η αρχική επιτάχυνση έχει φτάσει στην τιμή 1000G!!!

γ) Μετά σπάει κάθε ρεκόρ και επιταχύνει από τα 8km/s σε 77,3 km/s σε 5s “από την έξοδο από την γήινη ατμόσφαιρα”, που ξαφνικά μπήκε στο σενάριο της Οδύσσειας, σύμφωνα με το οποίο η ατμόσφαιρα φτάνει μέχρι τα 4000km!!!

δ) Τα διαστημόπλοια της NASA θέλουν 6 μήνες για τον Άρη. Το διαστημόπλοιο της Κας Σοφίας 706.342,05 = 8 ημέρες.
Πότε φεύγει Κα Σοφία; Θέλω να κλείσω εισιτήριο. Αν είναι με επιστροφή έχει έκπτωση;

ε) Βαρέθηκα δεν περιγράφω άλλο!

Και όλα αυτά για μαθητές Α΄ Λυκείου!

Απευθύνομαι στους διαχειριστές, Αποστόλη, Βασίλη έλεος!
Να σταματήσει εδώ το αστείο…γιατί έχει χοντρύνει…
Υπάρχουν άλλοι χώροι να αναρτά η Κα τις απόψεις της.