Если бы мы построили высокоскоростную железную дорогу вверх по склону горы, как в некоторых научно-фантастических фильмах, какова скорость, необходимая в точке покидания горы, исключая угловой момент вращения Земли, чтобы достичь скорости убегания?
Полная скорость убегания составляет около 11 200 м/с (примерно 7 миль/с) в направлении, примерно касательном к земной поверхности. На 30-м градусе северной широты (например, где-то в южном Техасе) вращение Земли будет способствовать увеличению тангенциальной скорости примерно на 400 м/с, поэтому фактическая скорость относительно земной поверхности в указанной точке запуска будет около 10 800 м/с, если груз был запущен примерно по касательной, на восток; ближе к 11 200 м / с, если вы идете прямо с ним.
Высота горы поможет вам подняться туда, где воздух разрежен, когда вы сойдете с тропы; но в остальном имеет незначительное значение, как быстро вам нужно идти.
Основная проблема заключается в том, что скорость 11 200 м/с на высоте 14 000 футов составляет около 24 Маха; примерно в 13 раз больше начальной скорости мощной винтовки 30-06. На таких скоростях происходит нагрев, измельчение, плавление, абляция и прочие неприятные вещи, даже в разреженном воздухе.
По этому поводу были проведены исследования по разработке запуска с помощью наземного двигателя. Идея состоит в том, чтобы разогнать груз до очень высокой скорости — но недостаточно высокой, чтобы разорвать или расплавить его — и позволить ракетным двигателям взять на себя управление. Кажется, я читал о следе, предположительно находящемся где-то в бескрайних пустошах Техаса.
Скорость убегания никак не связана с массой ракеты.
Радиус земли
Высота горы
Интуитивный способ думать об этом. Чтобы уйти от закона обратных квадратов в бесконечность, требуется энергия (например, кинетическая энергия), эквивалентная силе гравитации, умноженной на радиус. Таким образом, количество колес, которое вам понадобится, равно отношению длины гусеницы к радиусу Земли. У вас есть дополнительная сложность, заключающаяся в том, что вы должны изогнуться от горизонтальной скорости к скорости под углом и под углом, а это означает, что вы также имеете дело с центростремительными силами при переходе от равнины к горе.
Дэвид З.
Фортунато
Дэвид З.
Фортунато
Дэвид З.