При постоянном ускорении 1,5g сколько времени потребуется, чтобы достичь 0,93с?

Я только что закончил читать «Проект Радуйся, Мария» Энди Вейра. Он создал ситуацию, когда корабль смог добраться до Тау Кита, находящейся на расстоянии около 13 световых лет. Имея экипаж, он ограничил ускорение до 1,5g при максимальной скорости 0,93с.

Сколько времени потребуется, чтобы набрать скорость? Как долго они продержатся? Каково будет общее время в пути?

При поиске «калькулятор релятивистского ускорения» или «калькулятор космических путешествий» вы найдете множество инструментов для математических расчетов, например, omnicalculator.com/physics/space-travel .
Спасибо, но я попробовал это и не смог найти ответ, который хотел. То же самое с другим калькулятором, который я пробовал. Возможно, это мое непонимание предмета. Во всяком случае, @L.Dutch нашел подходящий калькулятор (ответ ниже) и подставил для меня числа (дополнительный кредит).
Это простая математика, а не разумный вопрос построения мира.
Я отмечаю, что Стивен Х. Доул в своей книге «Планеты, пригодные для жизни человека» подсчитал, что немногие люди захотят заселить планету, где гравитация на поверхности превышает 1,25 или 1,5 g. В этом случае экипаж провел бы год или время на корабле при 1,5 g, что, по-видимому, является пределом допустимого для человека.

Ответы (2)

Есть онлайн-калькуляторы , которые точно ответят на ваш вопрос.

Когда я ввожу ваши параметры в тот, который я связал, я получаю

введите описание изображения здесь

  • время разгона: 1,07 года по корабельному времени, 1,6 года по земному времени
Спасибо. Я посмотрел на несколько калькуляторов, и ни один из них не дал полезной информации, учитывая то, что я знал. Похоже, если бы я нашел этот, он бы сделал свое дело.

Ответ L.Dutch хорош для использования навскидку, но я действительно хотел показать уравнения, стоящие за ним. Существует три шага расчета:

  1. Рассчитайте, сколько времени потребуется (с точки зрения путешественника), чтобы разогнаться до в м а Икс "=" 0,93 с , т А .
  2. Вычислите, какое расстояние пройдёт космический корабль (с точки зрения стороннего наблюдателя) за это время, Икс А .
  3. Вычислите, за какое время космический корабль преодолеет оставшееся расстояние со скоростью в м а Икс "=" 0,93 с , т Б .

С ускорением а "=" 1,5 г , мы можем использовать некоторую гиперболическую тригонометрию и алгебру , чтобы найти

т А "=" с а а р с т а н час 1 ( в м а Икс с ) 1,07 годы
Икс А "=" с 2 а ( чушь ( а т А с ) 1 ) 1.11 световых лет
Общее расстояние до Тау Кита составляет 13 световых лет (я думаю, что более поздние измерения дают 12 световых лет, но здесь мы будем использовать 13), так что есть расстояние Икс Б "=" 11,89 световых лет, что занимает время
т Б "=" Икс Б в м а Икс 1 в м а Икс 2 с 2 4,70 годы
за общее время в пути, с точки зрения корабля, т А + т Б "=" 5,77 годы.

Это предполагает, что корабль не замедляется перед входом в систему. Если мы предположим, что он замедляется , то шаг 3 вместо этого становится расчетом времени, необходимого для достижения половины пути (которое оказывается равным 2,13 года после достижения максимальной скорости), прибавьте это ко времени, необходимому для ускорения (1,07). лет) и удвоить сумму, чтобы учесть вторую половину пути, что составляет 6,40 лет, что соответствует ответу, который дал калькулятор Л. Датча.

Так что не совсем «простая математика…»
@JDRay Да, конечно, нет.