Разгон в космосе

@mirways · Регистрация: 28.11.2014

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Привет всем. У нас с сокурсником возник спор, может найдется человек который образумит этот спор. Вопрос : вот у нас есть космический обьект, он уже вышел с орбиты Земли и летит в сторону Марса. Скажем у него ограниченное топливо для работы 100 000 секунд, и может разогнаться до 300м/с. на данный момент у него скорость 24 000 м/с. Если двигатель будет работать непрерывно сжигая весь его запас топлива то обьект сможет разогнаться до скорости света. И после отключения двигателя обьект сохранит эту скорость? ( знаю это нереально иметь такой двигатель с таким запасом, но это спор)

п.с.
Сокурсник говорит что чем больше у тебя скорость тем больше топлива ты должен сжигать, но ведь это относительно при наличия силы трения, но в космосе ее нет?

@_SayHello · 18.10.2015, 01:53

На высоких скоростях начинают работать законы релятевистской механики. Тело массой m и скоростью v будет иметь энергию $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma mc^2$ , а $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma=\sqrt{\frac{1}{1-\frac{v}{c}}}$ . Поэтому, при стремлении v к с, знаменатель будет обращаться в 0 соответственно гамма стремится к бесконечности и поэтому ускорение массивного объекта потребует бесконечной энергии. Ну в общем скорость света это верхний предел скорости для тела с массой покоя и собственно поэтому вы только можете к ней бесконечно приблизиться.

@~~alexanderstumpf~~ · 17.11.2018, 11:32

Сохранит, но не навсегда.

@ЛеоЗин · 28.12.2018, 16:59

Сообщение от _SayHello

поэтому ускорение массивного объекта потребует бесконечной энергии.

Что собственно и будет иметь то топливо в ракете, т.к. чем больше относительная скорость, тем больше энергия у оставшегося топлива по той же самой формуле.

@САлександр · 29.12.2018, 20:42

Сообщение от ЛеоЗин

тем больше энергия у оставшегося топлива по той же самой формуле.

Максимальная энергия, доступная пилоту для продолжения разгона равна mc², где m включает в себя и сам корабль со всем содержимым (ну, и пойманный по дороге мусор), но без всяких $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma$ . И это при полной аннигиляции. И больше ни джоуля.А для того, чтобы разгоняться, например с постоянным ускорением $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a$ силушку $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?F$ надо прикладывать огромную и для этого иметь огромный запас доступной для разгона энергии. Например, если сила направлена по скорости $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?F=\frac{m}{{(1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}})}^{3/2}}\cdot a$ . И, соответственно, энергии потребуется
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma m{c}^{2}$ , как Вам и ответил SayHello.

@ЛеоЗин · 29.12.2018, 21:07

Сообщение от САлександр

Максимальная энергия, доступная пилоту для продолжения разгона равна mc2

Да нет же!SayHello в прошлый раз эту же формулу написал вместе с фактором Лоренца, так почему Вы в этот раз не стали? По тому что тут не масса ракеты, а топливо? Двойные стандарты?

@САлександр · 29.12.2018, 22:54

ЛеоЗин,
Видимо Вы, дочитав в моем посте до "mc²", дальше читать не стали. Повторюсь по иному.
Я сижу в ракете общей массой m. Если я лечу мимо Вас, например со скоростью V, то с моей точки зрения моя полная энергия равна mc² и не зависит от V. Нет для меня фактора Лоренца. Для Вас, если Вы наблюдаете за мной, он есть. Но мою ракету разгоняю (относительно Вас) именно я, своими внутренними резервами, а не Вы каким либо воздействием на нее.

@ЛеоЗин · 29.12.2018, 22:59

Ну... И разгоняйте на здоровье... Зачем же Вы в формуле силы указали скорость в квадрате ? Относительно чего скорость? И если для Вас нет фактора Лоренца, тогда к чему он в этой формуле ?

@Crystal Matrix · 28.02.2019, 21:38

Сообщение от mirways

Если двигатель будет работать непрерывно сжигая весь его запас топлива то обьект сможет разогнаться до скорости света.

Имеет смысл разгоняться импульсами силы или импульсами ускорения, импульсами гравитационного ускорения.

@ЛеоЗин · 25.05.2019, 10:17

Сообщение от САлександр

Но мою ракету разгоняю (относительно Вас) именно я, своими внутренними резервами, а не Вы каким либо воздействием на нее.

Хорошо. Давайте всё же определимся - есть два наблюдателя за этим процессом разгона: 1 - это наблюдатель внутри ракеты и 2 - наблюдатель со стороны. Для 1ого ускорение, которое он и ощущает) постоянно с постоянной тягой ракетного двигателя.Для него же окружающие объекты в космосе увеличивают свою скорость относительно ракеты. Для 2ого наблюдателя ракета ускоряется и набирает скорость.
Для 1ого его масса не увеличивается, а наоборот уменьшается из-за сжигаемого топлива. Допустим, что по его расчётам его собственного топлива при постоянном ускорении хватит, что бы набрать скорость 1,5*С с нуля ну там за год. Прошёл почти год по часам 1ого наблюдателя. Скорость он уже набрал почти 0,99999998*С по его расчётам и по наблюдению за проносящимися мимо космическими объектами. Так что же ему помешает и дальше набирать скорость и достигнуть 1*С? Вроде бы и ничего. Даже слова 2ого наблюдателя, что у того масса (энергия) стремится к бесконечности и поэтому вроде топлива не хватит на дальнейший разгон. Но измерив отдельно массу этого топлива(его энергию) получается, что и энергия оставшегося топлива тоже будет стремиться к бесконечности. И вроде бы ничего тоже не мешает и дальше ускоряться. Но...
Но всё же и относительно 1ого и относительно 2ого ракета не всилах ускоряться и дальше по причине того, что она (ракета) не единственный объект в космосе, обладающий не только инертной массой, но и ГРАВИТАЦИОННОЙ.

@mirways 4 / 4 / 2 Регистрация: 28.11.2014 Сообщений: 251
		1
	Разгон в космосе 18.10.2015, 00:56. Показов 3866. Ответов 9 Метки нет (Все метки) Привет всем. У нас с сокурсником возник спор, может найдется человек который образумит этот спор. Вопрос : вот у нас есть космический обьект, он уже вышел с орбиты Земли и летит в сторону Марса. Скажем у него ограниченное топливо для работы 100 000 секунд, и может разогнаться до 300м/с. на данный момент у него скорость 24 000 м/с. Если двигатель будет работать непрерывно сжигая весь его запас топлива то обьект сможет разогнаться до скорости света. И после отключения двигателя обьект сохранит эту скорость? ( знаю это нереально иметь такой двигатель с таким запасом, но это спор) п.с. Сокурсник говорит что чем больше у тебя скорость тем больше топлива ты должен сжигать, но ведь это относительно при наличия силы трения, но в космосе ее нет? 0

@_SayHello 874 / 535 / 175 Регистрация: 30.07.2015 Сообщений: 1,739
	18.10.2015, 01:53	2
	Сообщение было отмечено mirways как решение Решение На высоких скоростях начинают работать законы релятевистской механики. Тело массой m и скоростью v будет иметь энергию $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma mc^2$ , а $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma=\sqrt{\frac{1}{1-\frac{v}{c}}}$ . Поэтому, при стремлении v к с, знаменатель будет обращаться в 0 соответственно гамма стремится к бесконечности и поэтому ускорение массивного объекта потребует бесконечной энергии. Ну в общем скорость света это верхний предел скорости для тела с массой покоя и собственно поэтому вы только можете к ней бесконечно приблизиться. 2

@~~alexanderstumpf~~ Заблокирован
	17.11.2018, 11:32	3
	Сохранит, но не навсегда. 0

@ЛеоЗин 9 / 7 / 2 Регистрация: 07.12.2017 Сообщений: 134
	28.12.2018, 16:59	4
	Сообщение от _SayHello поэтому ускорение массивного объекта потребует бесконечной энергии. Что собственно и будет иметь то топливо в ракете, т.к. чем больше относительная скорость, тем больше энергия у оставшегося топлива по той же самой формуле. 0

@САлександр 482 / 270 / 57 Регистрация: 08.10.2015 Сообщений: 1,161
	29.12.2018, 20:42	5
	Сообщение от ЛеоЗин тем больше энергия у оставшегося топлива по той же самой формуле. Максимальная энергия, доступная пилоту для продолжения разгона равна mc², где m включает в себя и сам корабль со всем содержимым (ну, и пойманный по дороге мусор), но без всяких $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma$ . И это при полной аннигиляции. И больше ни джоуля.А для того, чтобы разгоняться, например с постоянным ускорением $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a$ силушку $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?F$ надо прикладывать огромную и для этого иметь огромный запас доступной для разгона энергии. Например, если сила направлена по скорости $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?F=\frac{m}{{(1-\frac{{v}^{2}}{{c}^{2}})}^{3/2}}\cdot a$ . И, соответственно, энергии потребуется $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\gamma m{c}^{2}$ , как Вам и ответил SayHello. 0

@ЛеоЗин 9 / 7 / 2 Регистрация: 07.12.2017 Сообщений: 134
	29.12.2018, 21:07	6
	Сообщение от САлександр Максимальная энергия, доступная пилоту для продолжения разгона равна mc2 Да нет же!SayHello в прошлый раз эту же формулу написал вместе с фактором Лоренца, так почему Вы в этот раз не стали? По тому что тут не масса ракеты, а топливо? Двойные стандарты? 0

@САлександр 482 / 270 / 57 Регистрация: 08.10.2015 Сообщений: 1,161
	29.12.2018, 22:54	7
	ЛеоЗин, Видимо Вы, дочитав в моем посте до "mc²", дальше читать не стали. Повторюсь по иному. Я сижу в ракете общей массой m. Если я лечу мимо Вас, например со скоростью V, то с моей точки зрения моя полная энергия равна mc² и не зависит от V. Нет для меня фактора Лоренца. Для Вас, если Вы наблюдаете за мной, он есть. Но мою ракету разгоняю (относительно Вас) именно я, своими внутренними резервами, а не Вы каким либо воздействием на нее. 0

@ЛеоЗин 9 / 7 / 2 Регистрация: 07.12.2017 Сообщений: 134
	29.12.2018, 22:59	8
	Ну... И разгоняйте на здоровье... Зачем же Вы в формуле силы указали скорость в квадрате ? Относительно чего скорость? И если для Вас нет фактора Лоренца, тогда к чему он в этой формуле ? 0

@Crystal Matrix -39 / 80 / 0 Регистрация: 06.06.2015 Сообщений: 3,465
	28.02.2019, 21:38	9
	Сообщение от mirways Если двигатель будет работать непрерывно сжигая весь его запас топлива то обьект сможет разогнаться до скорости света. Имеет смысл разгоняться импульсами силы или импульсами ускорения, импульсами гравитационного ускорения. 0

@ЛеоЗин 9 / 7 / 2 Регистрация: 07.12.2017 Сообщений: 134
	25.05.2019, 10:17	10
	Сообщение от САлександр Но мою ракету разгоняю (относительно Вас) именно я, своими внутренними резервами, а не Вы каким либо воздействием на нее. Хорошо. Давайте всё же определимся - есть два наблюдателя за этим процессом разгона: 1 - это наблюдатель внутри ракеты и 2 - наблюдатель со стороны. Для 1ого ускорение, которое он и ощущает) постоянно с постоянной тягой ракетного двигателя.Для него же окружающие объекты в космосе увеличивают свою скорость относительно ракеты. Для 2ого наблюдателя ракета ускоряется и набирает скорость. Для 1ого его масса не увеличивается, а наоборот уменьшается из-за сжигаемого топлива. Допустим, что по его расчётам его собственного топлива при постоянном ускорении хватит, что бы набрать скорость 1,5С с нуля ну там за год. Прошёл почти год по часам 1ого наблюдателя. Скорость он уже набрал почти 0,99999998С по его расчётам и по наблюдению за проносящимися мимо космическими объектами. Так что же ему помешает и дальше набирать скорость и достигнуть 1*С? Вроде бы и ничего. Даже слова 2ого наблюдателя, что у того масса (энергия) стремится к бесконечности и поэтому вроде топлива не хватит на дальнейший разгон. Но измерив отдельно массу этого топлива(его энергию) получается, что и энергия оставшегося топлива тоже будет стремиться к бесконечности. И вроде бы ничего тоже не мешает и дальше ускоряться. Но... Но всё же и относительно 1ого и относительно 2ого ракета не всилах ускоряться и дальше по причине того, что она (ракета) не единственный объект в космосе, обладающий не только инертной массой, но и ГРАВИТАЦИОННОЙ. 0

Разгон в космосе

Решение