Задачка по физике
Прислали тут:
Вопрос по физике (из задачника для олимпиад по физике времен СССР):
«Может ли космонавт, быстро вращая тяжелым ломом, изменить ориентацию своего спутника?»
Надорвав живот, вылезая из под стола, я подумал: хм… а реально, может ли? Сразу вспомнилась задачка про самолет, разгоняющийся по движущейся в обратном направлении взлетной полосе.
И тут же масса вопросов:
- он сцуко тяжелым ломом будет махать снаружи или внутри? 8D
- как он будет держать его? за середину или за край?
- он будет махать в безвоздушном пространстве или в плотной атмосфере?
- будут ли его ноги жестко прикреплены к спутнику?
По идее, развив определенную скорость вращения лома вокруг себя, с прикрепленными к полу спутника ногами, астронавт начнет вращение спутника в обратном направлении. А если брутальный астронавт изменит плоскость вращения лома (блин, каждый раз представляю это и начинаю смеяться ;), то изменится и вектор вращения спутника. Только чтобы остановить вращение, необходимо будет помахать ломом в другую сторону. Или я не прав?
Сразу возникает вопрос, почему не используют такую технологию для вращения реально существующих спутников? Думаю, энергетически дешевле выпустить тонкую реактивную струю сжатого газа, чем раскручивать “тяжелый лом”. Да и месте много занимать будет…
Правильно братик заметил - и после этого “наши” люди недовольны образом советского космонавта в фильме “Армагеддон” ;)
Лена Lucky пошутил(а):
Ох, Зека, умеешь повеселить :))
(да, я не читаю баш и ни фига не разбираюсь в физике, так что ты вдвойне молодец! :)))
Link | June 30th, 2008 at 14:55
3eka сказал(а):
; ))
Я, кстати, тоже не читаю башорг (если ты о нем). Ибо там 94,78% говна и это просто потеря времени.
Link | June 30th, 2008 at 15:13
Лена Lucky выразил(а) мнение:
Просто мне муж сказал, что эта шутка была на баше… :)))
Link | June 30th, 2008 at 15:31
3eka облек(ла) свое умозаключение в форму комментария:
Сначала она была в задачнике по физике времен СССР, а потом в рунете, а потом кто-то из толпы бездельников-генераторов контента запостил это на баше ;)
Link | June 30th, 2008 at 15:51
tzar сказал(а):
и я не читаю башорг. Полностью согласен с 3екой, там 99!% шлака.
А вращая, я думаю, что не может изменить орбиту. Ведь это невесомость, поэтому сила тяжести не будет как-то влиять. Безвоздушное пространство, значит “эффект пропеллера” не получится. За счет какой еще силы он сможет спутник сместить с орбиты не приходит в голову.
Link | July 2nd, 2008 at 08:02
3eka отморозил(а):
Паша, действительно, у лома на орбите практически не будет веса, но масса-то останется!
И вращая лом, если у астронавта ноги прикреплены к корпусу спутника, он будет от лома как бы отталкиваться и тем самым толкать спутник в обратную сторону.
Правда, есть вопрос… это бы работало, будь у негго с ломом шарико-подшипниковое соединение (чтобы была ось), а вот когда он просто будет рукой матлять - не факт…
Link | July 2nd, 2008 at 09:08
Андрей отморозил(а):
Орбиту никак, нужно приложить импульс, а это можно сделать только ракетным двигателем - выбросив в противоположную сторону газы. В невесомости другие двигатели не работают, т.к. там не от чего оттолкнутся - импульс можно придать только выбросив рабочее тело. Если бы космонавт мог бросить лом - это другое дело, орбита бы изменилась.
Похожим образом можно только повернуть аппарат в любую сторону. В крупных аппаратах (например Cassini, уже 6 лет как вокруг Сатурна летает) так устроена система ориентации без использования топлива. Так что твоя догадка верна =) Внутри тяжелый диск раскручивается в одну сторону и аппарат медленно поворачивается в другую. Три таких диска позволяют повернуть аппарат в любую сторону - например нацелить камеры на какой-то объект, или антенну точно на Землю.
Link | July 3rd, 2008 at 11:56
3eka выразил(а) мнение:
Насчет орбиты - конечно! Только ориентацию, о чем и говорится в задаче.
А насчет Кассини - класс! Не знал :)
Логично… технически проще сделать 3 маховика в соответствии с осями, чем поворавичвтть один на шарнирном соединении, ад еще и рассчиытвать изменения в процессе поворота.
Link | July 4th, 2008 at 15:51
Ozz подумал(а):
Есть такая офигенная книжка П.В. Маковецкий “Смотри в корень!” (М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984).
Так вот в этой книжке на странице 39 в сноске есть решение этой задачки. правда условие - развернуть на 360 градусов космический корабль. И вращая не лом, а обыкновенный карандаш в руке :)
Решение приводить долго, т.к. непонятно как формулы тут набирать, а ответ такой: Если представить корабль и карандаш пустотелыми цилиндрами, имеющими радиусы R=1m и r=0.4cm и массы M=10^6г и m=10г соответственно, то такой корабль повернется на 360 градусов, когда карандаш сделает 6 млрдю оборотов. Если космонавту некуда спешить :), то вращая карандаш без отдыха со скоростью один оборот в секунду, она развернет корабль на 180 градусов ровно за 100 лет :)
В той книжке много и других интересных физических задачек с решениями.
Link | August 12th, 2008 at 21:05