Свободное падение на центробежном космическом корабле?

Я прочитал основы о цилиндрах О'Нила. Трубка диаметром пять миль, вращающаяся почти 23 раза в час, будет создавать на краю силы, подобные земной гравитации. В центре было бы пространство, где возникала бы невесомость. Трубка заполнена воздухом.

Мой основной вопрос заключается в том, что если бы человек парил в этом пространстве, без ограничений, без дорожек, и нашел бы выход из этого пространства (от центра к краю, начиная с небольшой скорости, как бег), каков был бы эффект? Я предполагаю, что они будут ускоряться из-за воздушных потоков и в конечном итоге врежутся в стену по краю, но это не будет выглядеть точно так же, как свободное падение под действием силы тяжести. Но я не уверен. Похоже, что это медленно движущаяся центрифуга, которая в конечном итоге ускорит упомянутого человека.

Две последующие вещи меня больше всего интересуют: каковы шансы на выживание и какие смягчающие эффекты можно использовать. Будет ли парашют что-то делать или действовать как парус, ускоряя человека?

Будет ли Worldbuilding SE лучшим местом для ответа на этот вопрос?
Вопросы физики миростроительства определенно являются строгой физикой. Похоже, ваша деятельность там не кажется научной, но вы наверняка получите строгие и точные физические описания. Так что вопрос о гипотетическом космическом корабле определенно лучше подходит для построения мира. Сюда относится физика в воображаемых условиях.
@Chair Звучит как интересный вопрос о физических эффектах в реальных, а не воображаемых условиях (например, без червоточин). Если бы он сформулировал это в терминах центрифуги, не ссылаясь на космический корабль, у вас не было бы возражений, хотя это был бы тот же самый вопрос. Возможно, нам следует перенаправить все вопросы о червоточинах здесь к словообразованию, а не из-за воображаемых настроек?
@safesphere, это интересный вопрос. Но насколько я изучил физический тег построения мира, у них есть несколько похожих гипотетических, но не физически невозможных сценариев. Возможно, я просмотрю их мета и нашу, чтобы увидеть, есть ли какое-либо окончательное соглашение сообщества о совпадении наших областей. Я склонен сказать, что это контент для создания мира, потому что он о центробежном космическом корабле, а эти вещи в классическом смысле выдуманы.
@safesphere Да, выдержка из тега «физика» в построении мира гласит: «Для вопросов, касающихся физики, относящихся к вымышленным мирам. Общая физика может быть не по теме». Это явно подпадает под «физику в вымышленной обстановке центробежного космического корабля».
Внутри цилиндра нет гравитации, только невесомость и ветер. Без воздуха можно было бы парить всего в дюйме над вращающимся полом и никогда не упасть. Однако ветер на расстоянии 5 км будет достаточно сильным, чтобы полностью вовлечь во вращение падающего человека. Таким образом, для всех практических целей внутри будет появляться гравитация, пропорциональная текущему радиусу. Падающий человек будет постепенно ускоряться и разбиваться. Вещи с более высокой плотностью будут падать медленнее и под большим углом.
Спасибо всем, что нашли время ответить на мой вопрос. Я удалил почему того, о чем я спрашивал, так как это не имело отношения к тому, что я хотел знать. Я не хотел и не интересовался типом ответа, который можно было бы ожидать от построения мира, я просто хотел механику. Заботиться! :)
«Труба диаметром пять миль, вращающаяся почти 23 раза в час, будет создавать на краю силы, подобные земной гравитации». Центростремительное ускорение кажется ближе к 13g, а не земному.

Ответы (1)

Когда объект движется от центра вращающегося корабля радиально наружу, на него действует так называемая сила Кориолиса . Эта фиктивная сила возникает из-за разницы в скорости вращения внутреннего и внешнего радиусов (внешние точки движутся быстрее). Не вдаваясь слишком в технические подробности, это в основном означает, что объект, движущийся радиально наружу, будет отклоняться «назад» по отношению к аппарату, в то время как объект, движущийся радиально внутрь, будет отклоняться «вперед» по отношению к аппарату.

Эта сила зависит от скорости, с которой человек идет наружу от центра к краю. В вашем случае мы предполагаем, что человек идет по 5 м / с наружу, что является типичной скоростью, по коридору, направленному прямо наружу. Используя уравнение для ускорения, вызванного силой Кориолиса, 2 Ом × в , где Ом – угловая скорость, получаем значение около 0,5 м / с 2 (к стене коридора). Это определенно будет заметно, но вряд ли вызовет серьезные повреждения (при условии, что коридор не слишком широк).

Кроме того, человек также получит скорость в "=" р Ом относительно края трубы, когда они достигают его, где р это радиус трубы. Это значение примерно 320 м / с , что может оказаться фатальным.

Никаких повреждений, если они находятся на пешеходной дорожке, но если пешеходной дорожки нет, и человеку остается ускоряться, пока он не столкнется с чем-то (внешней стеной), я полагаю, даже 0,5 м / с заставит вас двигаться быстро в конечном итоге. . Я думаю, что это отвечает на мой вопрос, если я правильно понимаю.
@Kirk: Вы абсолютно правы; если это открытое пространство и объект движется очень быстро (радиально наружу), он в конечном итоге врежется во что-то с сильным ударом. Эту проблему можно решить, идя медленно и позволяя трению от пола постепенно повышать скорость вращения, чтобы она соответствовала более высокой скорости в пункте назначения.
Что это за этаж, о котором ты говоришь? Человек начинает парить в воздухе, в середине вращающегося цилиндра, который является средой невесомости (не считая центробежной гравитации). ОП хочет знать, что произойдет, если человек каким-то образом отойдет от оси.
Человек не приближается к стенке цилиндра... пока не врежется в нее. И основная суть вопроса заключается в том, как определить скорость, с которой человек разобьется.
@ PM 2Ring: я не понимаю, что вы подразумеваете под «нигде у стенки цилиндра». Человек внутри него. Вы про центробежную силу?
Это большой цилиндр с радиусом около 4 км. См. en.m.wikipedia.org/wiki/O%27Neill_cylinder .
@PM 2Ring: человек не будет испытывать никакой центробежной силы, если он начнет с центра и будет двигаться радиально наружу. Они будут иметь только тангенциальную скорость в "=" р ю относительно цилиндра, прежде чем они достигнут его. Я добавил это к ответу, так как ОП не очень понял, в каком направлении движется человек.
Свободное падение на центробежном космическом корабле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v