Двигатель для межзвёздных перелётов

[Vavanzer]

Вот почему идеально, когда скорость отбрасывания массы равна скорости движения, и колесо на рельсах без проскальзывания ИМЕННО ТАК СЕБЯ И ВЕДЁТ!
Ну а что в итоге (интегрально) получится после отсечки (выключения) ракетного двигателя - это уже тоже сто раз показано (красным выше) и это то, что не хотел Моисеев принимать ни в какую, ибо к ракете понятие КПД, якобы, никаким боком! И вообще всё это - бесполезное умствование "ни о чём"!

И вот вы теперь выдумываете тут очередную алфизику, которая, как я понял, утверждает что ракета лучше железнодорожного состава использует потребляемую ею энергию для разгона? Ибо у электровоза парабола, а тут - линейная зависимость. И линия - лучше параболы? "Меньше" потребляет?

   Сравнение с проскальзыванием и выбросом "пробуксовочной массы" кстати тоже подходит!) У нас один товарищ давно, еще в шалопайские времена, любил газовать и буксовать на жигулях. Колеса чтоб крутились всегда быстрее чем он едет, с заносами, дрифтами и тп. У него столб песка или снега из под колес летел. И мы угарали, что у него машина едет в основном не изза сцепления с дорогой, а изза реактивного потока, вылетающего из под колеса)))) Вспомниласть чет эта история))
 
  На счет 1:1 скорости. Закон сохранения импульса "не знает", с какой скоростью летит система. В реактивном движении "ноль" у нас всегда в точке опоры отбрасываемой массы с ракетой. В ЖРД это передняя стенка движка, которую кстати изза этого делают толще , тк у нее не сбалансировано давление напротив выходной дыры в сопле.
  А так по сути, там нет разницы, в дорелятивитстских скоростях уж точно. Хоть ты 1000 км/с лети, ускорению будет соответствовать та же мощность! Нетсчитая фактора уменьшения массы, изза которого оно будет увеличиваться, перегрузки расти

[Vavanzer]

C автомобилем - всё сложно... Во-певрых мы люди не умеем чувствовать третью производную перемещения, то есть как меняется ускорение? Оно равномерно или нет?

  Еще как чувствуется. И полтормаживание и изменение ускорения. За это вестибулярный аппарат отвечает!
 Даже когда машина хуже тянуть начинает, ощущается сильно, теми кто знает свою машину
 Другое дело когда привыкаешь к большим ускорениям, мощным движкам, сначала они "башню сносят", а потом уже кажутся обыденностью, "спокойными" какими-то".
 
 Да и что говорить, даже то как поезд ускоряется, или подтормаживаеи, хорошо ощущается. И даже то как локомотив побавляет "газу", по мере набора скорости, легкие рывки чувствуются. Ну и то как мотает туда сюда транспорт, это тоже ускорение, тоже ощущается)

 

Интересно. Тут есть тепловозники? Их наверняка специально учили правильно трогаться. И они могли бы тут раскрыть тонкие нюансы. Тяжело гружённый состав на рельсах как раз и борется в основном с инерцией (сопротивление среды тоже потом становится заметным, но ты сначала разогнись под 100 что бы его почувствовать...

  Я жил в поселке, где было тепловозное депо, и много железнодорожников. Много машинистов. Наслушался историй в детстве. Дед тоже был машинистом... Я и ездил несколько раз в кабине тепловоза, интересно было  ..)))
 Рассказывали, там у них есть правило, трогаться спокойно, и постепенно добавлять мощность. Т е пассажирский состав должен трогаться постепенно, чтобы люди не падали.
 Но! У нас как всегда, большинство разгильдяи, взбалмашные, огонь кипит. И многие машинисты сразу выкручивали "руль" (который вместот педали газа там), и состав резко трогался. Это понт типа такой был...
 Потом еще вфигачивали сразу половину, чтоб ускоряться с "ветерком". Оно хорошо ощущалось. Темперамент машиниста сразу чувствовался.
 Там еще нельзя сразу вваливать полный газ, тк тепловоз в пробуксон уйдет, и нароет в рельсах ямы...
  Этим кстати грешили самве мощные тепловозы, на которых в СССР рекордв скорости ставили. Изза этого эффекта, кстати, не пошел в серию один из самых мощных тепловозов, с увеличенным двигателем. Ему требовалась еще одна ведущая пара в каждой "тележке" Можете поискать, почитать, про все это. Оч интереные подробности рассказывают по истории ЖД транспорта .

   В самолетах тоже есть такое правило. В пассажирских перевозках не допускается большое ускорение, с перегрузками, завышенные углы взлета, резкие маневры. В военно-транспортном - там пофик, главное не развалить машину))) У них даже правила взлета другие, дозволено гораздо больше! Не по глиссаде взлетать, проходя 1-й и 2й привод, а чуть взлетел и хоть сразу закладывай вбок и вверх, насколько мощность позволяет.

  Вот в пассажирском космолетстве, там тоже придется с этим считаться))) Делать более "мягкие" ракеты. Или вовсе на воздушный старт переходить, там ускорение будет поменьше, любому под силу вытерпеть.

[MenFrame]

А так по сути, там нет разницы, в дорелятивитстских скоростях уж точно. Хоть ты 1000 км/с лети, ускорению будет соответствовать та же мощность!

То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

[Vavanzer]

А так по сути, там нет разницы, в дорелятивитстских скоростях уж точно. Хоть ты 1000 км/с лети, ускорению будет соответствовать та же мощность!

То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

Реактивной тягой в невесомости - именно так!)) Там каждый раз "как первый раз"))
 При движении на колесах о поверхность - там накопление взаимной скорости.

  Закон сохранения импульса так работает. В ракете - выбросили и забыли, больше не прикасаемся к тому что выкинули. А при движении за счет сплошной среды (дорога, море, воздух, рельсы) - там скорость накапливается, и среда постоянно преследует машину.

[MenFrame]

Реактивной тягой в невесомости - именно так!))

Не важно какой тягой. Речь просто о законе сохранения энергии.

Закон сохранения импульса так работает.

А вы вели речь не про импульс а про мощность, а мощность это объем энергии в единицу времени.

Потому повторю вопрос....
То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

[Vavanzer]

 На счет прямоточников за счет межзвездного газа - там как раз будет эффект машины. Встречный поток набирает скорость, и энергия его увеличтвается, по отношению к кораблю. Ну и поведение тоже меняется. И количество захватываемой материи за секунду...

[Vavanzer]

Потому повторю вопрос....
То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

А я еще раз обращу внимание на систему отсчета. В реактивном движении расходуемое тело (в баке) имеет всегда нулевую скорость, относительно корпуса ракеты, так сказать, и загруженного в него барахла.
  И то, от чего мы отталкиваемся (то что вот вот вылетит из движка) начинает свой полет с нуля.
  Дискретную можель я специально упомянул. Ну, пусть будет импульсная, еще проще. И для примера, масса ракеты многократно больше того что она собирается израсходовать.
  Ну и вот. Чтоб в первом приближении (до 1%) и наглядно:
 Ракета весит 1 тонну. И в ней 10 снарядов по 1 кг... Ядра пушечные. Мы выстрелили одно ядро со скоростью 1 км/с. Придали ядру кинетическую энергию в 1*1000*1000/2= 500 000 Дж.
 Ракета, тк весит в 1000 раз больше, получила 1 м/с. (Импульс ядра 1000кг*м/с.
 Выстрелим еще одно ядро, она еще 1 м/с получит. В итоге, выстрелив 10 ядер, она получит чуть больше 10м/с скорость. Чуть больше, потому что похудела на 10кг, стала весить 990кг.
 Если дальше так и продолжим кидаться, (допустим у гас в трюме еще штук 490 ядер), то при той же средней мощности прибавка скорости после каждого выстрела будет все больше и больше!  На 500м ядре, том же самом, 1 килограмовом, выкинутом с той же 1000м/с скоростью прибавка будет уже 2 м/с)))
 
  Т.е, в этом примере, у нас соедняя мощность постоянна. (Допустим снаряды выстреливаем раз в 1 секунду), т.е составляет 500 000 Ватт. Но по мере расхода массы ускорение не уменьшается, не смотря на то что ракета набрала скорость, а еще и увеличивается, тк на борту массы с каждым выстрелом все меньше и меньше!
  Что тут еще надо то!?) э

[Vavanzer]

  Есть еще один "секретик". Про импульсы и энергию.
 Как одно разменять на другое.
  Уже рассказывал, совсем недавно .
При известном конечном запасе энергии, выгоднее ее отдать как можно большей массе!
 
  Пример. 2 ракеты. Отстреливающие мнгновенно.
 Одна 1 кг отстреливает, сама весит 1000кг.
 Вторая 1000кг отстреливает, сама весит тоже 1000кг.
 У каждой на борту только 1000 000 Дж на выстрел. 
 Что произойдет?
 Первая: отстрелит 1 кг со скоростью v1=√(2E/m) = √(2*1000000/1) √2000000 = 1 414 (м/с.)
 А значит получит скорость (1*1414)/1000 = 1,414 м/с

Вторая: выстрелит 1000кг, со скоростью v2=√(2*1000000/1000)=√2000= 44,72 (м/с)
 Скорость у нее будет (1000*44,72)/1000= 44,72 м/с

Итого, одна и та же энергия дала нам разную прибавку к скорости! 44,72 м/с против 1,414 м/с
v2/v1= 31,6 раз!  Во столько выгоднее оказалась ракета, выбрасываемая большую массу, притой же энергии.

  Или еще проще говоря, в √1000 раз, как сооьношение масс. Разница получается √(m2/m1). При одинаковой энергии!)))

  Вот так подумать по итогу. Чего нам больше бояться? Нехватки удельной энергии, или огромных удельных мощностей? Тк все равно мы ограничены и в том и в том!)

[MenFrame]

А я еще раз обращу внимание на систему отсчета.

Систему отсчета задал я в своем вопросе....она одна для обоих тел.
и так...

То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

[Vavanzer]

Третий секретик. О больших скоростях истечения, мощностях, и даже аннигиляции!)
  Допустим. У нас есть на борту энергия, превышающая термоядерную. Запас в каком то фантастическом веществе. 1*10^15 Дж/кг к примеру)))
  Штука, с одной стороны, выгодная. Допустим 10 кг на тонну ракеты. Итого 10^16 Дж/т.
   И тут все то же самое повторяется! Нам или отдавать эту энергию всю разом (быстро), и небольшому количеству расходуемлго тела.
Или же постепенно, растягивать, выкидывая по миллиграмму в секунду (увеличиваем прожолжительность ускорения, и при этом нам нужен гораздо менее мощный движок).
Или же, еще лучше, возьмем с собой побольше массы, снизим мощность еще, и будем кидаться потихоньку порциями покрупнее. Пока не закончится и энергия и расходуемая масса.
   Последний случай - самый выгодный. Нам надо движок гораздо меньшей мощности. А на количество вложеной энергии мы получаем максимальную итоговую скорость!) 

 Т е появляется какая то еще одна "удельная" величина. Скорость к энергии. Или энергия к скорости. Скорость, которую мы можем получить на количество затраченной энергии в общем!

[Vavanzer]

... Короче. По итогу. Возможно нам и не нужен источник супер-энергии, точнее энергоноситель, накопитель... Тк все равно мы будем ее разбавлять дополнительной массой, ради получения максимального импульса, а значит и скорости.
 А значит мы сможем летать и на "низкоэнергетических" видах топлива (ядерное/термоядерное), которое уже само по ссебе разбавлено,  и на "маломощных" но легких и долговечных движках! 
  Т.е проблема уже решается сама собой!

[Vavanzer]

А я еще раз обращу внимание на систему отсчета.

Систему отсчета задал я в своем вопросе....она одна для обоих тел.
и так...

То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

  Не знаю где именно вы задали систему отсчета.
 
  Я нахожусь на Марсе. Вы на Земле. Мы стоим на поверхностях планет, которые движутся относительно друг друга с мнгновенной скоростью в тыщщи км/с. Например в 5км/с навстречу в данный момент прохождения орбиты.
 Вы сели в машину. Решили разогнаться до 108 км/ч. (30м/с)
 
 Вопрос!?))) Какая у вас должна быть мощность двигателя!?)  Чтобы разогнаться с 5000м/с до 5030м/с в данном случае!?)))
  Да та же самая, что и для того чтобы разогнаться до 30м/с от н. поверхности Земли , с тем же ускорением, что и относительно меня, стоящего на Марсе)))

 Это механика! Тут важна система отсчета! Все относительно! Очень относительно!)) 

  Ваша энергия была "равна нулю", как вам казалось, с вашей колокольни системы отсчета.
 Разогнались вы на машине, которая весит вместе с вами 1200 к примеру, до 30 м/с. И вам кажется, что ваша энергия теперь 540 000 Дж.
(1200*30^2)/2)
  А для "марсианина" который стоит на Марсе и смотрит на вас в телескоп, в тот момент ваша энергия уже была (1200*(5000м/с)^2)/2= 15*10^9 Дж!!!
 Стояли себе, никому не мешали. А оказывается в вас уже энергия 15 гигаджоулей)) Как в 326 литрах бензина, кстати )) 
  Сели поехали навстречу марсианину и! Разогнавшись до 30м/с или 108 км/ч ваша энергия уже 15 180 540 000 Дж!))) Да как так!))) Откуда еще 180 мегаджоулей то взялось ?   
 А вот так. (1200*5030^2)/2 = 15,18054 ГДж. ...
Только вы не обольщайтесь, вы ими воспользоваться не можете! По статусу ее положено. Система отсчета не та)))  Эт только для марсиан такая привелегия ! Они знают куда систему отсчета ставить!) Где ее выгоднее установить, чтоб сливки снять! 
 
...  Так то на этом наверное можно соспекулировать!) 
 Где тут наш главный "научный спеулянт" ) 
Почему не спекулирует на кинетических энергиях!?)

[MenFrame]

Не знаю где именно вы задали систему отсчета.

Относительно одной точки в рамках которой имеет смысл говорить о какой то конкретной скорости, энергии или импульсе. Например относительно тебя.

 и так

То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

[alex_semenov]

И многие машинисты сразу выкручивали "руль" (который вместот педали газа там), и состав резко трогался. Это понт типа такой был...

Я про этот "руль" слышал неоднократно. Мой друг в железнодорожном учился на помощника машиниста тепловоза. И он неоднократно  любил вспоминать-рассказывать (забывая что он мне это уже рассказывал, я не напоминал, ему это нравилось и он всё время ржал), что когда их еще первокурсников впервые завели в кабину тепловоза, они этот руль увидели и  им сразу же объяснили, понимая очевидное их недоумение, что руль этот для того, чтобы вписывать в крутые повороты. Это был стандартный розыгрышь новичков (тем более что его и крутили часто перед поворотами, сбрасывая скорость).

Да, спасибо за рассказ. Это интересно. Особенно про съеденные рельсы. Я однажды лежал в больнице с запущенным бронхитом и мне в палату попал паренёк, который был токарь в депо. И со смаком он мне рассказывал (главное начать человеку задавать правильные, заинтересованные вопросы) как обтачивает на специальном станке колёсные пары тепловозов и электровозов. То есть, оказывается, это надо им делать постоянно! Почему-то электровозы он больше всего выделял,  мол они самые сложные. Не помню почему. Что-то с диаметром колёс. Они вроде больше? Но да. В любом, казалось бы "привычном" всем нам деле (ну что такое поезда? ну кто с ними не знаком? не был пассажиром?) есть столько НЕОЖИДАННЫХ нюансов, если прикоснуться к деталям...

То есть. По норме трогаться надо так, чтобы постепенно наращивать потребляемую мощность. То есть состав должен разгоняться более-менее равномерно. Пассажирский состав (он и легче) - точно (да, конечно, это чувствуется в вагоне, когда сменили тягу или команду в кабине локомотива. Однажды, я помню, смена команды была настолько радикальной, что весь вагон дружно возмущался).

[Vavanzer]

Не знаю где именно вы задали систему отсчета.

Относительно одной точки в рамках которой имеет смысл говорить о какой то конкретной скорости, энергии или импульсе. Например относительно тебя.

 и так

То есть по вашему, что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

Не интересно вообще продолжать. Я уже несколько вариантов расписал, чтобы понимали, насколько важна точка отсчета и тип ускорения.   Идите в тему "занимательная физика", и там вам ответят.
  Берите калькулятор и считайте разные варианты.
 Примеров исчерпывающих я достаточно привел.

[Vavanzer]

Я однажды лежал в больнице с запущенным бронхитом и мне в палату попал паренёк, который был токарь в депо. И со смаком он мне рассказывал (главное начать человеку задавать правильные, заинтересованные вопросы) как обтачивает на специальном станке колёсные пары тепловозов и электровозов. То есть, оказывается, это надо им делать постоянно!

  У них еще 2 прикола. При торможении на колесе плоскость натирается, если подклинит полностью. Колеса бывает и просто заклинивают изза перегрева подшипников, из которых масло выливается... Ходят стучат еще по корпусу длинным молотком, по звуку определяют что там как там.
 Если заклинившее колесо проедется, просеользит долго, там срез образуется ровный, по хорде. И оно лупит потом им, когда крутится)
  И еще у них чуть под конус колеса. Для поворотов. Этот профиль тоже обновляют периодически.
  Там много приколов интересных. Целый мир!)

[MenFrame]

Я уже несколько вариантов расписал, чтобы понимали, насколько важна точка отсчета и тип ускорения. Тип ускорения не важен по условию

Я тебе дал точку отсчета. В рамках ее и ответь на простую школьную задачку.

Берите калькулятор и считайте разные варианты.

Там даже считать не чего не надо. Нужно просто знать формулу кинетической энергии. А калькуляторы в сети есть.

Не интересно вообще продолжать.

Конечно тебе не интересно. Тебе интересно чушь всякую писать. А когда я тебя простым вопросом прижал к стенке, ты как уж на сковородке начал извиваться, писать тонны тупого неграмотного текста, вместо того что просто признаться в том что ты банальной школьной формулы кинетической энергии не знаешь.

[Vavanzer]

Конечно тебе не интересно. Тебе интересно чушь всякую писать. А когда я тебя простым вопросом прижал к стенке, ты как уж на сковородке начал извиваться, писать тонны тупого неграмотного текста, вместо того что просто признаться в том что ты банальной школьной формулы кинетической энергии не знаешь.

  Товарищ. Что тебе надо от меня, если ты не понимаешь различные ситуации обмена импульсами в механике?
Я уже понял, что ты зациклен на "опорном движении" потипу того что машины ездят , отталкиваясь от дороги. И иных вариантов не видишь.
  Даже не заметил что я на твой вопрос ответил в том посту, где относительно Марса и Земли рассматривал, с прибавочной скоростью и с нуля. Интересную "иллюзию" расписал даже.
  И главное, то что смена точек отсчетов приводит и к смене расклада энергий. Потому и получается, что в разных ситуациях все по разному.
 
  Ты спрашиваешь

что бы ускорить тело двигающееся со скоростью 1000 км/с на 1 км/с, нужно потратить столько же энергии сколько для ускорения до 1км/с с нуля?

   Относительно кого и чего движется оно 1000км/с? В какую сторону? Кто будет тратить энергию? Внешний наблюдатель в точке отсчета, или тоже летящий но в другом направлении, к примеру?...  Что означает "с нуля", где этот нуль? Центр галактики, или на Плутоне, или на поверхности Земли) ? На экваторе или на полюсе?
 Т.е у задачи нет исходных данных, по большому счету. Нет конкретики. 

[MenFrame]

Товарищ

Ты на прямой вопрос способен ответить? Или кишка тонка?

[Vavanzer]

Товарищ

Ты на прямой вопрос способен ответить? Или кишка тонка?

  Я уже написал ответ, что по разному потратится и изменится энергия, в зависимости от ситуации.... Но есть случаи что и столько же. А есть еще и не надо тратить вовсе!)) Нужно лишь оказаться в нужное время в нужном месте. В ряде случаев наоборот, можно получить энергию!))
  По этому точный ответ требует уточнения деталей. 

 В данной ситуации кишка тонка у того, что даже не в состоянии правильно задать вопрос по механике)) И удивляется, что такой частный случай может иметь множество решений . (Такое бывает , если что, когда задачка имеет множество решений  ) Не нравится - уточняй исходные данные.