Максимальная скорость ракеты.

[alka-g.livejournal.com]

Скажите пожалуйста, ограниченна чем-либо (кроме скорости света) конечная скорость ракеты с химическим двигателем, при наличии очень больших запасов топлива. Или, другими словами, будет ли двигатель продолжать придавать ускорение вне зависимости от скорости самой ракеты?

Comments

[rasgibatel.livejournal.com]

Скорость истечения газов конечна

[toboroib.livejournal.com]

скорость относительно чего?

[chlorian.livejournal.com]

Чтоб разогнаться до скорости 100 км/с, ракете совершенно не обязательно выбрасывать газ из сопла со скоростью 100 км/с.

[sdfgj.livejournal.com]

нет. неограничена

[sdfgj.livejournal.com]

Если рядом будет лететь заправщик

Видите, эта функция не имеет предела

[gde-kefir.livejournal.com]

Ограничена. Из теории относительности следует, что чем выше скорость тела, тем выше его масса. Тем больше энергии требуется приложить для его дальнейшего разгона. Так что с большей скоростью эффективность затрачиваемой энергии падает. При чем по экспоненте.

[sughy.livejournal.com]

скорость химической ракеты упирается в скорость истечения продуктов сгорания.

[ikaktys.livejournal.com]

аха конечно, а мужики то не знають ...

скорость истечения газов у актуальных ракет - 2–4 км/с, получается что они б на орбиту никогда б не вышли, там надо 8км/с ...

[aleksey-kubikov.livejournal.com]

Скорость относительно чего?

[toboroib.livejournal.com]

неверно про двум причинам:
1) Ракета подчиняется закону о сохранении импульса:
M1*V1 = M2*V2, где M1,V1 - масса и скорость выхлопа, M2,V2 - масса и скорость ракеты. По-щтому скорость выхлопа может быть сколь угодно малой, при наличии большой массы.
2) V1 и V2 заданы относительно любой инерциальной системе, движущейся с любой постоянной скоростью.

[http://users.livejournal.com/_bigbrother_/]

На практике - упирается. Именно потому, что бесконечный запас рабочего тела с собой не потащишь. А теоретически - нет (формулу уже приводили). Просто для бОльших скоростей нужно брать намного больше топлива - и очень быстро мы упираемся в технологическое ограничение.

[toboroib.livejournal.com]

В вакууме - нет. Начальная скорость-то относительна, по-этому не важно, разгоняется ракета с начальной нулевой скоростью или со 100500 км/ч.

[stairian.livejournal.com]

Теоретически неограничена (в рамках скорости света), при условии, что постоянно будет идти дозаправка.

[alka-g.livejournal.com]

Понятно, спасибо.
Разогнаться до около световых скоростей мешает только ограниченное количество топлива.

[http://users.livejournal.com/_bigbrother_/]

Именно. Но надо понимать, что это принципиальное ограничение.

[aamonster.livejournal.com]

http://ru.wikipedia.org/wiki/Формула_Циолковского

Так что ваш вопрос можно (приближённо) свести к другому: до какого предела можно довести соотношение масс ракеты и топлива (прочность ракеты должна быть достаточна для того, чтобы не потерять это топливо по дороге).

[dna2.livejournal.com]

Это правильный ответ.

Для тех, кому лень читать ссылки, объяснение на пальцах: предельная теоретическая скорость определяется скоростью истечения рабочего тела и тем, какой процент от общей массы ракеты составляет масса заправленного в неё топлива.

[nutsey.livejournal.com]

Думаю всё упрётся в запас прочности материалов корпуса/двигателя. Вибрации, температура...

[alka-g.livejournal.com]

Это понятно, интересовал только теоретический предел скорости.

[aleksey-kubikov.livejournal.com]

Ограничена вязкостью среды и силой притяжения. Вернее - результирующей трех сил: силы притяжения, силы сопротивления среды и силы тяги двигателя. Если сопротивления и притяжения нет или их влиянием можно пренебречь - ни чем не ограничено кроме скорости света.

[sdfgj.livejournal.com]

лучше солнечный парус

[alka-g.livejournal.com]

Эээээ, как бэ вопрос не про способ. :)

[http://users.livejournal.com/_bigbrother_/]

Будете смеяться, но она даже и скоростью света не ограничена :).

Про релятивистское сокращение - слышали?

Когда ракета разгоняется, путь её становится короче. Не кажется короче, а реально становится! Это означает, что с точки зрения космонавта ракета вполне может лететь быстрее света (то есть, например, пролетать расстояние в 4 световых года намного быстрее, чем за 4 года). Наблюдатель на Земле не согласится, по его часам на путь в 4 световых года ракета пролетит больше, чем за 4 года.

Конкретный пример. Пусть скорость ракеты достигла 0.995с (и ракета не ускоряется). Тогда v^2/c^2 - близко к 0.99, 1 - v^2/c^2 - примерно 0.01 и sqrt(1 - v^2/c^2) - чуть меньше 0.1. Тогда для земного наблюдателя расстояние в 4 световых года ракета пролетит примерно за 4.02 года, а вот у космонавта всё интереснее. Цель на него "набегает" с той же скоростью 0.995с, только до неё теперь не 4 световых года, а в 10 раз меньше. Соответственно и лететь придётся 0.4 года всего-то, то есть 147 дней примерно.

[samsobipan.livejournal.com]

Вы, извините, ерунды наговорили. Если свет преодолевает это расстояние за 4 года, то и ракета с околосветовой скоростью его преодолеет за 4 с хвостиком. Разумеется, при условии, что точки старта и финиша неподвижны относительно друг друга. А земной наблюдатель увидит момент финиша через 8 лет.

[khathi.livejournal.com]

Да. Ускорение будет постоянное (в локальной системе координат), но из-за лоренцева сокращения времени и пространства в независимой системе координат скорость возрастать будет всё меньше и меньше, то есть для наблюдателя где-то в стороне оно будет падать.