Küsimus:
Milline peaks olema jaama suurus ja pöörlemine, et tekitada 1g raskust pealaest jalatallani?
Jack B Nimble
2013-07-17 21:33:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

224m raadiusega konstruktsioon, mis pöörleb 2 pööret minutis, tekitab sisemuses 1g jõu ( spinkalc). See tekitab selle jõu jalgadele, kuid mööda keha üles liikudes väheneb rakendatava jõu hulk.

Vastavalt Wikipedia -le (vaja viidata) peaks suurem raadius ja aeglasem pöörlemine muutma efekti järjepidevaks seisva inimese jaoks.

Mängimine spincalciga ütleb mulle, et 1000 meetri raadiusega ja pöörlemisega 0,95 pööret minutis on ka 1 g, kuid mul pole aimugi, kuidas see mõjutab välisservast eemale liikudes tekkis inertsi vähenemine.

Millist raadiust ja pööret oleks vaja, et 1 g püsivalt põrandalt kuni 2 m kõrgusele tekiks mõne protsendipunkti (võib-olla 5%) tolerantsiga?

Määratlege oma täpsusvaru. Teil ei saa kunagi olla täpselt 1 g tsentrifugaaljõudu kahe kirjeldatud punkti järgi eraldatud punkti jaoks.
Kõigepealt peate täpsustama oma tolerantsuse (milline variatsioon on inimkehale tajutav / desorienteeriv?). Vastasel juhul oleks see võimatu. Jõud varieerub alati proportsionaalselt pöörlemiskeskme kaugusega.
Lisasin tolerantsi 5%
Soovitage kunstlik tolerants 5% asendada kvalitatiivsema näitajaga, näiteks piisavalt väike, et olla üldiselt märkamatu, kus ideaalne vastus määratleks siis selle väärtuse ja toetaks seda allikaga.
Tsitaat mõnevõrra seotud artiklist: "Maa erinevates punktides langevad objektid kiirendusega vahemikus 9,78 kuni 9,83 m / s2, sõltuvalt kõrgusest ja laiusest" http://et.wikipedia.org/wiki/Gravitational_acceleration
üks vastus:
#1
+35
AlanSE
2013-07-17 22:09:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Millist raadiust ja pööret oleks vaja, et toota 1g järjepidevalt põrandast kuni 2m kõrgusele?

Lõpmatus. Tehniliselt on alati olemas kunstliku gravitatsiooni vertikaalne gradient. Realistlikult ei huvita see inimesi. Isegi 224 m raadiusega ei ole erinevus kuigi suur. Struktuurile lisatud asjade kiirendus on järgmine:

a = ω²r

See muudab probleemi lihtsaks, kuna pöörlemissagedus (oomega) on konstantne, nii et teie pea jalad on r1 / r2. Inimesel, kes seisab 224 m raadiusega struktuuris, on see 2/224 = 0,9%.

Võrdluseks võib öelda, et Maa loodejõud põhjustavad teie pea ja varba vahel gravitatsiooni erinevust 0,00006%. Maal on erakordselt konstantne gravitatsiooniväli. Soovi korral saate arvutada selle järjepidevuse saavutamiseks vajaliku raadiuse. See on umbes pool Maa raadiusest.

Kiirenduse protsentuaalne erinevus pealaest jalatallani ei tohiks kedagi liiga häirida. Kunstliku gravitatsiooni ebamugavustunne on peamiselt dünaamiline Coriolise (vale) jõud. Need pole staatilised nagu teie mainitud efekt. Mõisted sõltuvad kiirusest, mitte asendist, nii et keegi, kes seisab paigal, ei tunne neid (allahindades keha liikuvat vedelikku). Tavalise liikumise jaoks on need palju olulisemad.

Siin on mõned pildid objekti viskamisest kunstliku raskusjõu mõjul. 2 p / min puhul on märkimisväärne läbipaine. Kuid jällegi tänu jõududele, mis tekivad ainult siis, kui midagi liigub maapinna suhtes. Nii et teil võib olla 1% raskusjõu erinevus radiaalse asukoha tõttu, kuid mitme sentimeetri nihkumine millegi langemise tõttu. Viimane on märgatavam.

Mitte et see oleks oluline, kuid lõpmatuse argumendi üle võiks vaielda, sest maakera pinnal on ka vertikaalne gravitatsioonigradient.
Kuid ma arvan, et tehnilisuse õige tõlgendus on see, et maa ei tooda 1g järjepidevalt pealaest jalatallani. Peate selle lahutama kaheks erinevaks küsimuseks ja välja mõtlema, millisele küsimusele soovite vastata: kas see on, kuidas saate _ täpselt sama raskusastme_ kõigis punktides (lõpmatult suur raadius pöörlemiseks või tõukejõu raskusjõud) või on, kuidas kas jõuate raskusjõu nii lähedale, et inimese aju ei suuda vahet teha ja arvab, et see on järjepidev (nagu empiiriliselt, kui planeedi pinnal seisame)?


ⓘ
See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...