Kuun pinnalla hyppääminen ja kuu vierii alla?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Kuvitellaan, että esim. kuussa jossa ei ole mukana vievää ilmakehää, voitaisiin hypätä vaikka tunniksi ilmaan ja sitten laskeutua takaisin pinnalle. Käviskö tässä niin, että kuu olisi pyörinyt alla siten, että laskeutuisi takaisin ehkä kymmenien kilometrien päähän alkukohdasta - riippuen kuun pyörimisnopeudesta ja irtautumisajasta?

Entä sama maapallolla, onko niin että täällä ei ilmakehän vuoksi onnistu?

Sivut

Kommentit (388)

Vierailija

Aika teoreettinen kysymys, koska kuun pyörähdysaika on noin 28 vuorokautta ja tunnin hypähdyksellä ratkaisevampaa on, kuinka tarkasti hyppy suuntautuu suoraan ylös. Tätä on käsitelty aiemmin pyörivän avaruusaseman yhteydessä, jolloin tosiaan laskeutumispiste poikkeaa selvästi lähtöpisteestä. En jaksa laskeskella mutta uskoisin eron olevan paremminkin metrejä kuin kilometrejä. Maan pinnalla tietenkin ilmakehä ja tuulet vaikuttavat asiaan.

KKHS
Seuraa 
Viestejä368
Liittynyt23.11.2005
faq
Kuvitellaan, että esim. kuussa jossa ei ole mukana vievää ilmakehää, voitaisiin hypätä vaikka tunniksi ilmaan ja sitten laskeutua takaisin pinnalle. Käviskö tässä niin, että kuu olisi pyörinyt alla siten, että laskeutuisi takaisin ehkä kymmenien kilometrien päähän alkukohdasta - riippuen kuun pyörimisnopeudesta ja irtautumisajasta?

Entä sama maapallolla, onko niin että täällä ei ilmakehän vuoksi onnistu?




(mielestäni jo kirjoitin tähän, mutta taisi jäädä lähettämättä, voi kämmi)

Kun se selkeä vastaus vielä puuttuu, niin yritän täyttää tyhjiön.

Annetussa tilanteessa laskeutumispaikka on eri kuin hyppypaikka, koska hyppääjän kiertorata siirtyy kauemmaksi kuin Kuun pinta, jolloin (johtuen kiertoliikemäärän pysyvyydestä) hyppääjän kiertonopeus hidastuu. Ilmakehä vaikuttaa asiaan kaoottisesti. Se ei siis vie mukana tai toimi esteenä, vaan jos tuulet vaikuttavat, ne vaikuttavat miten sattuu. Se ei siis ole huomioon otettava muuttuja ollenkaan. Jokatapauksessa hyppääjä säilyttää Kuun pinnalta saadun kiertoliikemäärän.

Vierailija

Selvähän se että eri paikkaan putoaa mutta kuinka etäälle. Olisi kiinnostavaa laskea mutta itse en osaa ratkaista kuin numeerisesti simuloimalla. Veikkasin että etäisyys olisi mieluummin metrejä kuin kilometrejä. Johtuen siitä, että kuu kiertää melko verkkaisesti akselinsa ympäri ja oikeastaan tuo tunnin hyppy aiheuttaa sen, että myös maan painovoimalla saattaisi olla vaikutusta. Eli riippuu siitä mihin suuntaan maahan nähden hyppy tehdään. Joka tapauksessa hyppy ulottuisi niin korkealle että myös g:n heikkeneminen on otettava laskuissa huomioon. Korkeus saattaa olla yli tuhannen kilometrin luokkaa ja kuun säde on 1740 km. Tunnissa Kuun pinta pyörähtää 16,3 km eli ero on selvästi sen alle, ehkä 5..10 km. Eli ilmeisesti kilometrejä kuitenkin.

Pacanus Rusticanus
Seuraa 
Viestejä7843
Liittynyt1.2.2010
ville-v
, jossa G on yleinen gravitaatiovakio ja M on kuun massa. Sitten vain lasket ratanopeuksien eron pinnalla ja siinä korkeudessa missä ollaan hypyn aikana. Kuun pinnalla oltaessa saatu liikemäärä pitää luultavasti myös huomioida.



Ratanopeus on kääntäen verrannollinen.

- Ubi bene, ibi patria -

Vierailija

Jos jätetään hupijutut sikseen ja palataan asiaan. Ratkaisin numeerisesti lähtönopeuden, korkeuden ja etäisyyden lähtöpisteestä ja tulokset sopivat hyvin aiemmin likimääräisiin arvioihin.
Kun hypätään poispäin maapallosta on lähtönopeus 1488,7 m/s, korkeus 1126,4 km ja paluupisteen etäisyys lähtöpisteestä 7,3775 km.
Kohti maata hypätessä vastaavat arvot ovat: v0 = 1488,75 m/s, hmax = 1123,1 km, d = 7,4126 km. Eipä kovin paljoa vaikuta maan vetovoima. Ja voihan noissa virhettäkin olla.
(Edit: tarkensin hieman pienemmällä askelvälillä)

Vierailija

Mies ja Kuu on massasysteemi, johon ei vaikuta
ulkoisia voimia. Vertaa Einsteinin junalasku,
mistä hän sai kuuluisat kaavansa.

Vierailija

Kuten epäilin, laskuissa saattoi olla virhe ja olihan siellä. Koska maan gravitaation vaikutus on lähes olematon, jätin sen pois ja yksinkertaistin laskentaa. Sain tulokseksi nyt:
v0 = 1488,66 m/s, hmax = 1122,72 km, d = 4,8960 km. Ponnistus- ja laskupaikan ero muuttui aika radikaalisti mutta tämä tuntuu uskottavammalta.

Hannu Tanskanen
Seuraa 
Viestejä8848
Liittynyt26.3.2009

Fundieerataanpa ystäväni korant tätä asiaa fysiikan kannalta. Kun sinä hyppäät ylös kuun pinnalta,oletat että kuu pyörii karkuun altasi, jaa ?

Mutta mutta, sinullahan on edelleen se sama vaaka (kehä-) nopeus kuin pinnalla tallustellessasi, ei se mihinkään häviä, mitä ?

Hienommin sanotaan, että sinulla on impulssi, kulmamomentti. Ja se impulssi säilyy vaikka loikkaatkin ilmaan ja niinpä seuraat kuun kiertoa, eli putoat täsmälleen samaan paikkaan, jaa ? Katsos, eihän vaikkapa jäätanssija tarvitse lisää energiaa vaihdellessaan pyörimisnopeuttaan käsiään levittämällä, impulssi säilyy, right ?

Olenko minä nyt tyhmä vai oletko sinä nyt tyhmä vai olemmeko me molemmat tyhmiä, mikä olisi perin ikävää ???

Goswell
Seuraa 
Viestejä10357
Liittynyt8.3.2010

Kuu on pallo, pyörivän pallon pinnalla on tietty kehänopeus, jos hyppäät ylös, kehän pituuden tulisi lisääntyä hyppääjän suhteen jotta tultaisiin alas samoille jäljille. Noin ei käy, kehänpituus ei lisäänny hyppääjän suhteen koska kehänopeus määrittyy hyppyhetkellä, seuraus on että hyppääjä jää jälkeen kuun pinnan nopeudesta noustessaan ylöspäin. Ja ei taatusti palaudu pudotessaan alas.

Toimii myös luonnossa, katso spiraaligalaksia. Syntyneet auringot jää jälkeen kertymäkiekon nopeudesta noustessaan "ylöspäin" galaksin keskustan suhteen.

Minun mielestä noin.

Vierailija

Juurikin impulssimomentin säilymislain nojalla pudotaan eri paikkaan. Mitä korkeammalle hypätään, sitä hitaammin pyöritään

Hannu Tanskanen
Seuraa 
Viestejä8848
Liittynyt26.3.2009
korant
Juurikin impulssimomentin säilymislain nojalla pudotaan eri paikkaan. Mitä korkeammalle hypätään, sitä hitaammin pyöritään



Ajattelepas,että olisit narulla kiinni kuussa? Mitä tapahtuu?

Vierailija

Ajatteles itse, mitä tapahtuu jos roikut narun jatkeena puun oksasta. naru tietysti siinä kaulan ympärillä. Sitähän voisit vaikka kokeillakin. Oiskohan paineteorialla vaikutusta? Ehkä oivallat helpommin kun haalit kaikki heliumpallosi mukaan ja pitelet niitä käsilläsi. Tarvitko kuvan ja vektorivoimat asian havainnollistamiseksi.

Jägermeister
Seuraa 
Viestejä1013
Liittynyt23.4.2008
Hannu Tanskanen
korant
Juurikin impulssimomentin säilymislain nojalla pudotaan eri paikkaan. Mitä korkeammalle hypätään, sitä hitaammin pyöritään



Ajattelepas,että olisit narulla kiinni kuussa? Mitä tapahtuu?

Hypystä aiheutuvan kuun pyörimimissuunnan vastaisen kiihtyvyysvoiman vektorin ja narun tukivoiman aiheuttaman näennäisen työntävän nosteen resultantti aiheuttaa hyppääjän siirtymisen kiihtyvästi pienemmän paineen suuntaan?
Tai jos on lyhyt naru, hyppy jää lyhyeksi?

Tässä mitään kaltevia tasoja tarvita...

---

Hannu Tanskanen
Seuraa 
Viestejä8848
Liittynyt26.3.2009

Naru ja ilmapallo käyttäytyvät ennakoitavalla tavalla,mutta korantista en tiedä,voi vaikka levitoida ! No, tietenkin jos olisi nyörissä, pitäisi hypätä GEO-radan ulkopuolelle, että naru jännittyisi ja ei laahaisi perässä, energia tulisi kuun pyörimisliikkeestä ( Poni silmät kiinni: Avaruushissi )

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat