Domanda:
Un Umano potrebbe raggiungere la velocità di fuga saltando dalla superficie di Cerere (un pianeta nano)?
James Jenkins
2013-11-09 06:58:48 UTC
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Secondo questa risposta, si stima che la gravità superficiale di Cerere sia solo $ 0,27 m / s ^ 2 $. Con un periodo di rotazione di 9 ore. La gravità sembra abbastanza leggera da essere superata solo dai muscoli delle gambe e se si aggiunge la forza centrifuga all'equatore, sembrerebbe ancora più facile.

Potrebbe un essere umano medio con una tuta spaziale della NASA saltare da Cerere? In caso contrario, potrebbero raggiungere l'orbita saltando?

Stavo per aggiungere il nuovo tag "sport a gravità ridotta", ma è interessante notare che tutti i tuoi tag, anche "volo spaziale con equipaggio" si applicano bene :)
Sei risposte:
#1
+29
SF.
2013-11-09 07:12:37 UTC
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Wikipedia dà $ 0,51 {km \ over s} $ o $ 510 {m \ over s} $ velocità di fuga, quindi no, non lasciare Ceres saltando.

Seguendo nei miei calcoli precedenti, un asteroide del raggio di Cerere avrebbe una velocità orbitale all'orbita vicino alla superficie di circa $ 336 {m \ over s} $, che è ben oltre la forza di salto di chiunque.

L'accelerazione gravitazionale sulla Luna è di $ 1,6249 {m \ over s ^ 2} $, appena 6 volte di più.

Con una lunghezza di 9 ore e 4 minuti al giorno (32640 s) e una lunghezza dell'equatore di 3061 km, la rotazione aggiunge solo circa $ 94 {m \ over s} $ alla velocità orbitale di qualunque cosa si trovi lì - $ 242 {m \ over s} $ rimangono per la velocità orbitale, quindi ancora un po 'fuori dalla portata del corpo umano.

#2
+13
AlanSE
2013-11-13 07:34:56 UTC
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Cordiali saluti, l'equazione pertinente è impostare l'energia cinetica uguale all'energia potenziale gravitazionale. Questo è scritto in base alla massa, perché sia ​​l'energia cinetica che l'energia potenziale gravitazionale sono proporzionali alla massa.

$$ \ frac {GM m} {r} = \ frac {1} {2} m v _ {\ infty} ^ 2 $$

Per Ceres:

$$ v _ {\ infty} = \ sqrt {\ frac {2 GM} {r}} = \ sqrt {\ frac {2 G (9,43 \ times 10 ^ {20})} {4,87 \ times 10 ^ 5 m}} = 508,2 \ frac {m} {s} $$

Quindi ovviamente questo è troppo alto perché qualcuno possa farlo con le capacità umane. È anche interessante notare che questo segue una forma matematica diversa dalla gravità superficiale. Potresti saltare quasi 37 volte più in alto su Cerere che sulla Terra, supponendo che i meccanismi iniziali siano abbastanza simili. Questo non è ancora sufficiente perché la sfera di influenza gravitazionale di Cerere si estende molto oltre.

Inoltre, la velocità orbitale è inferiore di un fattore $ \ sqrt {2} $. Quindi per ottenere l'orbita devi solo raggiungere $ 360 m / s $. Anche se questo non è ancora ottenibile, hai una possibilità migliore di allontanarti indefinitamente da terra se eserciti forza lateralmente, invece di spostarti verso l'alto.

Inoltre, nota che Cerere ha una rotazione relativamente veloce. Calcolo che la velocità equatoriale sia $ 93,7 m / s $, il che ti aiuterebbe molto. Se sali sull'equatore e salti nella direzione di rotazione, sei a $ 265 m / s $ per ottenere l'orbita. Ancora una volta, questo è ancora non ottenibile ma è lo scatto migliore che hai.

#3
+12
Hobbes
2013-11-13 01:51:52 UTC
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Dovresti andare molto più piccolo per raggiungere la velocità di fuga con la sola forza muscolare. Secondo xkcd, puoi scappare da Deimos usando una bicicletta e una rampa ...

Potresti avere abbastanza trackion per essere al passo con Deimos?
Oh ho capito! Usa uno dei cerchi che usano nel circo, più velocemente vai, più forza trattiene la pista e poi ti inclini verso il salto.
Correlati [Puoi andare in bicicletta su Deimos?] (Http://space.stackexchange.com/questions/16661/can-you-ride-a-bicycle-on-deimos)
#4
+4
user3495
2014-06-05 05:34:21 UTC
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Se potessi alimentare un metodo di propulsione "senza massa" (come una bicicletta che è uscita dal campo di gravità), potresti facilmente sfuggire a Cerere, ma questo evidenzia la necessità di un'enorme spinta di potenza nella fase iniziale, perché la propulsione ha bisogno di massa che può "lanciare all'indietro" e se acceleri lentamente, significa che devi portare con te tutta quella massa più a lungo.

#5
+3
userLTK
2015-06-04 19:49:27 UTC
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Se Cerere avesse un'atmosfera simile a quella terrestre, dovresti essere in grado di volare abbastanza facilmente con un paio di ali attaccate alle tue braccia e potresti guadagnare abbastanza velocità con sbattimenti violenti per volare via dal pianeta. Probabilmente no, ma forse.

Penso che il volo a motore manuale sarebbe uno degli aspetti davvero divertenti della vita a bassa gravità.

Questo sicuramente non funzionerebbe. Bassa gravità => bassa pressione atmosferica, quindi anche se ci fossero grandi quantità di gas respirabile su Ceres, non potresti mai usarlo per il sollevamento.
@FelixDombek Probabilmente hai ragione. Sarebbe interessante calcolare la quantità di gas necessaria per dare a Cerere 1 atm. Non c'è modo che funzioni nella realtà. L'atmosfera volerebbe via dal pianeta.
#6
+2
David
2018-05-04 14:16:50 UTC
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La gente qui presume che un essere umano non possa correre a 265 m / s. Ma mi sembra che una tale velocità sarebbe raggiungibile su Cerere, soprattutto se mi permettessi di costruire una pista e andare in bicicletta. Sulla Terra gli esseri umani possono correre 10 m / s, ma devono affrontare una gravità e una resistenza dell'aria molto più forti. I ciclisti più veloci raggiungono i 37 m / s. Quanto velocemente potresti andare su Ceres, se minimizzassi le perdite per attrito?

Vedi relativo [Puoi andare in bicicletta su Deimos?] (Https://space.stackexchange.com/questions/16661/can-you-ride-a-bicycle-on-deimos)


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