FAQ   •  RSS   •  Поиск
Вход  •  Регистрация
 
О передвижении в космосе.
На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов - Астрономия для любителей -> Астрономические размышления
Предыдущая тема :: Подписаться на тему [RSS] :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 8:51 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Матмодель я уже предсталял: система из трех тел, масса m1,V1 - масса атома ксенона, его скорость. m2, v2 - масса большого шара, его скорость, m3, с -масса фотона , его скорость.
Далее система: уравнение импульсов
-m1v1+m2v2+m3V2=-m3c
уравнение энергии
(1-к) m3c**2/2+m1v1**2/2+m1c1*T+m2v2**2/2+m3v2**2/2=m3c**2/2
где: к -кпд солнечных батарей, с1- теплоемкость ксенона, Т - температура струи ксенона. Неизвестное v2
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 9:03 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Ладно.
Обратимся к "матмодели". Без температур, теплоемкостей и прочей, совершенно ненужной лабуды.

Фотон (имеющий импульс p=mc) падает на тело и полностью им поглощается. Само тело получает толчок, пропорциональный этой величине.
    В качестве лирического отступления: именно из анализа данного процесса, Эйнштейном, в исследовании по определению работы выхода электрона, была получена его знаменитая формула связи массы и энергии: Е=mc²
Опустим вывод этой формулы и примем за данность, что наш фотон передал нашему телу именно это количество энергии. И пусть вся эта энергия (идеальный случай двигателя с кпд равным 100%) будет преобразована (двигателем) в кинетическую энергию движения нашего тела.
Для вас - в "энергию реактивной струи"

Прошу вас продолжить рассмотрение "матмодели".

_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 9:28 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Можно будет найти скорость струи.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 12:11 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Можно-то оно, конечно, можно, но вот нужно ли. И если нужно то для чего, что с нею дальше делать-то.
Судя по всему, ответов на энто у вас нету.

Потому продолжу сам.
Кинетическая энергия «реактивной струи» (при условии полного преобразования энергии поглощаемых фотонов) будет удовлетворять следующему равенству:
    Мv²/2 = mc² (№1)
    или
    М²v² = 2Мmc² (№2)
    где
    m – суммарная масса поглощенных фотонов
    с – скорость света
    М – суммарная масса реактивной струи
    v – скорость реактивной струи.

Ваша скорость реактивной струи, по большому счету, меня мало интересует, поскольку мы задались целью лишь сравнить между собою силу светового давления с силой реактивной струи (в условиях энергетического равенства). С расчетом сил здесь тоже есть проблемы, но нам облегчает жизнь наличие пропорциональности этих сил соответствующим импульсам.
Или их квадратам, что, в принципе, так же не нарушает нашего рассмотрения.
Итак, имеем…
    Р = Мv – импульс реактивной струи
    р = mc - импульс фотонов
    ( Р/р )² = 2М/m (№3, как следствие №2)

Таким образом для выяснения того, что же будет оказывать на наше тело большее силовое воздействие, остается сравнить между собою величины «» и «m»…

_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 6:47 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Показано все хорошо, неожиданно так, но есть вопросы.
Вот по поводу пропорциональности действующим силам и импульсам: коэффициенты для фотонов и атомов могут существенно отличаться. Не может ли их отношение аннулировать отношение масс.
И второе: данная схема обеспечивает преобладание в импульсе реактивной струи даже при ничтожно низком кпд преобразования энергии фотонов в энергию реактивной струи, из-за (наверное) большого отношения М/m.То есть движение аппарата навстречу излучению обеспечено практически всегда и световое давление практически не сможет компенсировать тягу двигателя. Схема не чувствует этой ситуации. Кстати какой величиной Вы оцениваете М/m?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 7:43 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Оцениваю из формулы №1.
    2М/m = 4c²/v²
Хотя надеялся, что эту процедуру вы осилите самостоятельно. Итог таков:
    Р/р = 2с/v

А насчет "пропорциональности",в качестве информации к размышлению, могу привести вывод формулы Эйнштейна.
    Е = mс²
Тем более, что где-то на форуме уже шло обсуждение этой хорошо известной формулы, в плане ее отличия от классического представления кинетической энергии в виде
    Е = Мv²/2
Помнится, что по поводу приведения этих формул к «единому знаменателю», вы несли ахинею о том, что энто возможно лишь в случае столкновения двух фотонов лоб в лоб. Тогда мол и токма тогда
    Е = Мv²/2 + Мv²/2 = Мv²
    или (в случае «М = m» и «v = с»)
    Е = mс²
Вы по-прежнему так считаете?

_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пт Мар 08, 2019 9:07 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Эти оценки отношения масс через скорости я делал. Это достаточно очевидная операция. Но думаю, что оценивать отношение масс надо через массы секундного расхода потока фотонов и атомов струи.
Получается, что для реальных ионных двигателей, со скоростью истечения 300км/с
и кпд солнечных батарей 0.001%, аппарат все же получит движение от двигателей. Тогда это конечно заманчивая перспектива.
Каким образом выводится формула Эйнштейна до сих пор не знаю. Мне стыдно, но это факт. Вы ведь знаете мое отношение к ТО. Где-то Вы приводили вывод этой формулы, но там мне что-то не понравилось. И вот приходится объяснять, когда меня спрашивают, что есть полная энергия материи. Я отвечаю, что если разогнать две одинаковые частицы материи до световой скорости на встречных курсах, то при их соударении выделиться максимум энергии, которая заключена в этих двух частицах.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Сб Мар 09, 2019 8:49 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Михаил 2102 писал(а):
оценивать отношение масс надо через массы секундного расхода
Так ведь по умолчанию, весь расчет строится на преобразовании энергии поглощаемых фотонов в кинетическую энергию за единый период времени. Так, что ничто не мешает соотнести это преобразование и к секундному расходу.

По вопросу пропорциональности импульса и силы...
Уже отмечалось, что не поглощаемая телом энергия (величина скалярная) приводит это дело в движение, а сообщаемый телу импульс (величина векторная). Корректнее говорить о приобретаемом телом импульсе (p) под действием на него внешней силы (F), действующей какое-то время (t).
    p = F • t
Так (через силу и время взаимодействия) импульс поглощаемого телом фотона преобразуется в импульс самого тела. Вопрос во времени этого взаимодействия. Времени, которое требуется телу для поглощения фотона. Оно ничтожно, но, тем не менее, за это время (t) фотон все-таки успевает преодолеть некоторое расстояние (L)
    L = с • t
И на всем этом пути продолжается действие силы (F). А перемещение тела под действием силы - есть работа (А) или, что тоже самое - энергия (Е).
    Е = F • L
    или
    Е = (р/t) • (с • t)
Другими словами:
    Е = р • с
    где р - импульс фотона
    р = mc
И следовательно:
    Е = mс²
Все гораздо проще чем кажется.
Но именно за этот вывод формулы, не имеющей никакого отношения к теории относительности, Эйнштейн и получил свою нобелевскую премию.

_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пн Мар 11, 2019 7:30 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Evalmer писал(а):
Р/р = 2с/v

Вот из этого соотношения следует, что чем больше скорость истечения ксенона, тем меньше отношение импульсов. Скажем при фиксированной площади солнечных батарей и постоянном импульсе от излучения падающего на них, увеличивая скорость истечения ксенона, реактивный импульс будет уменьшаться. В двигателях обычно стараются увеличить скорость истечения. Или в данном случае этому факту есть другое объяснение? Прошу пояснить.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Пн Мар 11, 2019 9:49 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Михаил 2102 писал(а):
чем больше скорость истечения ксенона, тем меньше отношение
Это соотношение получено не для ксенона, а для любого рабочего тела ионного двигателя.
Молярной массой рабочего тела и определяется (при заданном расходе энергии) скорость истечения этого вещества. По этой причине целесообразнее использование более тяжелых элементов.
В частности, инертного газа ксенона Xe⁵⁴.
В России отдают предпочтение более дешевому йоду I⁵³.
Но, на мой взгляд, наиболее перспективным топливом может стать ртуть Hg⁸⁰.

_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пн Мар 18, 2019 5:41 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Михаил 2102 писал(а):
Матмодель я уже предсталял: система из трех тел, масса m1,V1 - масса атомов ксенона, их скорость. m2, v2 - масса большого шара, его скорость, m3, с -масса фотонов , их скорость.

уравнение энергии
m1v1**2/2+m1c1*T+m2v2**2/2+m3v2**2/2=кm3c**2
где: к -кпд солнечных батарей, с1- теплоемкость ксенона, Т - температура струи ксенона. Неизвестное v2

Вот из этого соотношения, можно показать, что m1v1>m3c?
Вы показываете, что из m1v1**2=m3c**2 следует, что m1v1>m3c.
Но это выполняется ВСЕГДА. Хотя на самом деле это не будет выполняться, если работающий двигатель не будет компенсировать солнечное давление.
Значит есть противоречие.
Я понимаю, что Вы правы, но как это сделать очевидным?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Пн Мар 18, 2019 6:26 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Если у ионного двигателя КПД = 0, то он, действительно, ничего не сможет противопоставить давлению солнечного ветра.
_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Пн Мар 18, 2019 6:42 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Это понятно. Но если даже не равен нулю, то сможет всегда?. Вы же каким-то образом нашли правильный ответ.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Evalmer
магистр


Зарегистрирован: 03.11.2014
Сообщения: 7941
Откуда: Саратов

СообщениеДобавлено: Вт Мар 19, 2019 10:08 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Я привел вам два крайних варианта. И не "каким-то", а расчетным образом.
Если нужны детали, то учитывайте КПД, альбедо, угол падения лучей и все прочее…

_________________
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Михаил 2102
магистр


Зарегистрирован: 06.09.2015
Сообщения: 2198
Откуда: Иркутск

СообщениеДобавлено: Ср Мар 20, 2019 9:48 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В модели, которую я представил и которая может далека от реальности, существует член c1m1T. Я ожидал, что он имеет существенное значение по сравнению с кинетической энергией струи. На самом деле, исходя из значения энергии ионизации ксенона порядка 1200кДж/моль, энергия теплосодержания струи не превосходит 2 % от ее кинетической энергии. Остальные члены в выражении энергии на много порядков меньше энергии струи. И даже с низким КПД солнечных батарей, компенсировать превосходство импульса струи над импульсом фотонов, за счет отношения c/v1, не представляется возможным. То есть аппарат будет двигаться навстречу Солнцу и это очевидно следует из представленной модели, при соответствующих параметрах задачи. Если член c1 m1 T заменить эквивалентным выражением 1200000*8 (дж/кг)*m1, то уравнение энергии позволит находить параметры модели, при которых аппарат даже работая реактивным двигателем не пойдет в направлении против Солнца.
Просто я ранее не имел сравнительных представлений о компонентах модели.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов - Астрономия для любителей -> Астрономические размышления Часовой пояс: GMT + 4
На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10  След.
Страница 9 из 10

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете вкладывать файлы
Вы не можете скачивать файлы


Copyright © 2007 -

   Rambler's Top100