Как вы можете рассчитать курс, основанный на постоянном ускорении и замедлении?

В сериале «Пространство» научно-фантастический космический двигатель под названием «Fusion Drive Эпштейна» представляет собой двигатель, способный выполнять постоянное ускорение (до и выше «20 g» (около 200 м / с 2 )) при низкой стоимости топлива ("термоядерные частицы"), в сценах на борту летающих кораблей персонажи как бы находятся в постоянном 1 г (или подобное), скорее всего от постоянной тяги их кораблей.

Учитывая расстояние Икс к м ), масса м к г ), и скаляр максимального или «установленного» ускорения а м / с 2 , который используется во время разгона и торможения части полета, что для всех намерений и целей этого вопроса было бы г "=" 9,80665 ), что было бы быстрой и грязной формулой для расчета времени ( т ) взяты из точки а в точку b на расстоянии Икс , игнорируя все другие возможные силы и особенности, только эту силу, которая постоянно ускоряется, начиная с полной остановки и заканчивая полной остановкой.

Дополнительные примечания: этот вопрос, похоже, не отвечает на этот вопрос для меня (и я не думаю, что этот вопрос является его дубликатом), поскольку я не могу понять это конкретное уравнение из его ответа, мои извинения, если один из ответов имеет этот точный ответ, я, вероятно, тогда не понял бы его достаточно хорошо, чтобы понять его и то, как он отвечает на мой вопрос.

Связанный: math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/Rocket/rocket.html Для поддержания постоянного ускорения в 1 g требуется много энергии , простого синтеза недостаточно. См . физику.stackexchange.com/a /601645/123208 FWIW, при постоянном ускорении 1 g требуется около 15 месяцев (корабельное время), чтобы достичь 0,86 c.

Ответы (1)

Уравнение, которое вы ищете:

Т "=" 2 * Д / А

Где T — время в секундах, A — ускорение в м/с^2 (~9,81 для 1 г), D — расстояние в метрах.

Обратите внимание, что это прямая остановка за остановкой, тогда как реальное межпланетное путешествие включает в себя начальную и конечную скорости, которые обычно сильно отличаются друг от друга, и оно также не учитывает движение тела назначения в ходе полета. , но это нормально для целей грубого приближения.

Project Rho — хороший источник дополнительной информации о более или менее правдоподобных технологиях двигателей из научной фантастики.

Спасибо за ваш ответ! Это очень помогло с учетом некоторых временных рамок шоу. ...учитывая расстояние от земли до юпитера (около 6 а.е.), предполагая постоянное ускорение в 1g... чёрт возьми, это всего 7 дней(!), неудивительно, что привод всё изменил.
Я узнал, как приводы с постоянным ускорением изменили все, из романа Хайнлайна 1958 года « Есть скафандр, буду путешествовать» , в котором есть отличное объяснение с примерами, которые я мог понять в детстве. Жаль, что мы не умеем их строить...
По сути, вам «просто» нужно построить термоядерную ракету, которая преодолевает верхний теоретический предел термоядерной мощности. Я бы вообще согласился на термоядерную ракету, способную к 1G.
Чтобы пояснить для «новичков», такие вещи, как планеты и рабочие станции Белтера, имеют большие относительные скорости, поэтому, в зависимости от выбранного курса, может потребоваться намного больше или намного меньше замедления, чем ускорения.
Это может быть ясно для людей, которые читали вопрос, но предостережение для тех, кто приходит из Google: приведенная выше формула предназначена для прямолинейного ускорения. Он рассматривает ускорение от любого источника, кроме двигателя (например, тела, вокруг которого вы вращаетесь), как пренебрежимо малое. Это не будет применяться к постоянной траектории с малой тягой, как вы могли бы видеть на современном ионном двигателе.
@CarlWitthoft Все, что не выходит за пределы Солнечной системы, имеет скорости, которые ничтожны по сравнению с тем, что может сделать непрерывное сжигание 1 г.