ปีนเขาบนดวงจันทร์

ปีนเขาบนดวงจันทร์

คืนหนึ่งในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1609 กาลิเลโอหันกล้องโทรทรรศน์ของเขาไปยังดวงจันทร์และตระหนักว่าเงาที่เปลี่ยนไปบ่งบอกว่าดวงจันทร์มีภูเขา ฉันพบว่าตัวเองสงสัยว่า: การปีนเขาเกี่ยวข้องกับอะไร? สำหรับการเดินทางของฉัน ฉันได้เลือกจุดศูนย์กลางของปล่องภูเขาไฟ อันงดงามทางตะวันออกเฉียงใต้ ยอดเขาสูงประมาณ 1,800 เมตรเหนือพื้นปล่องภูเขาไฟ และหลังจากการทิ้งระเบิด

ของดาวตก

เป็นเวลายาวนาน ยอดเขามีความลาดชันเล็กน้อย ดังนั้นจึงควรเดินเล่นโดยไม่ต้องปีนหน้าผา แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงอย่างมาก แต่ความคิดแรกเริ่มของฉันคือด้วยแรงโน้มถ่วงที่ลดลงของดวงจันทร์ การขึ้นไปให้สำเร็จในเวลาที่เหมาะสมจะค่อนข้างง่าย แต่จะทำได้หรือไม่ ขั้นแรกให้พิจารณา

การเดินเขาบนบก บนโลกเรามีกฎของไนสมิธ (ค.ศ. 1892) ในการประมาณเวลาเดิน: 1 ชั่วโมงสำหรับระยะทาง 5 กม. บวก 1 ชั่วโมงสำหรับทุกๆ 600 ม. ของการขึ้น ด้วยยอดเขาที่สูงเหนือเรา 1,800 ม. และระยะทางไป-กลับ 15 กม. กฎจะให้เวลาเราเดินทาง 6 ชั่วโมง (ไม่รวมเวลาพักและพักรับประทานอาหาร) 

หากการปีนเขาอยู่บนโลกแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์มีค่าเป็น 1 ใน 6 ของแรงโน้มถ่วงบนโลก แต่ฉันจะต้องสวมชุดอวกาศที่หนักพร้อมชุดชูชีพที่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้น 80 กก. ดังนั้นน้ำหนักโดยรวมของฉันจะอยู่ที่ประมาณ 1 ใน 3 ของน้ำหนักบนพื้นโลก ดังนั้น ฉันจึงคิดว่าหากใช้พลังงานเท่าเดิม ฉันสามารถเดินทาง

บนดวงจันทร์ได้เร็วขึ้น 3 เท่า โดยใช้เวลาขึ้นอย่างรวดเร็วเพียง 2 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม นั่นหมายถึงฉันจะวิ่งด้วยความเร็วเฉลี่ย 7.5 กม./ชม.  ฉันคงใช้การเดินวิ่งไปแล้วถ้าอยู่บนโลก ด้วยแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าซึ่งช่วยลดการยึดเกาะของเท้าบนเรโกลิธของดวงจันทร์ ผลที่ตามมาคือ “การวิ่งไถล” 

ลงมาจากภูเขาน่าจะทำให้เกิดการพลัดตก เสี่ยงที่ชุดอวกาศจะฉีกขาดซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้ ในขณะที่ลูกเรืออพอลโล 17 ทดลองให้จิงโจ้กระโดดลงมาตามทางลาดชัน คำขวัญจะต้องเป็น “เดิน อย่าวิ่ง”แล้วฉันเดินบนดวงจันทร์ได้เร็วที่สุดเท่าไร? เมื่อดูข้อมูลจากภารกิจอพอลโล นักบินอวกาศ

กำลังเดิน

บนพื้นราบด้วยความเร็ว 2.2 กม./ชม. แม้ว่านีล อาร์มสตรองจะทำความเร็วได้ 3.6 กม./ชม. โดยใช้เครื่องลาดเอียง การเดิน ความเร็วในการเดินที่ต่ำและแนวโน้มที่จะลาดเอียงอาจเป็นเพราะความไม่ยืดหยุ่นของชุดที่ขัดขวางการเคลื่อนไหวของแขนขา แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการรักษาฝีเท้าที่เหมาะสม

ในระยะทางไกล คิดว่าการเคลื่อนไหวที่แปลกประหลาดของร่างกายภายในชุดจะทำให้การเดินระยะทางเหนื่อย แต่สมมติว่าในปัจจุบันนี้ชุดอวกาศอาจได้รับการออกแบบมาอย่างเหมาะสมมากขึ้นสำหรับการเดินที่ยาวนานขึ้นการเดินแบบกลไกอย่างง่ายขึ้นอยู่กับลูกตุ้มผกผัน จุดศูนย์กลางมวล ( m kg)

ของวัตถุหนึ่งจะหมุนด้วยความเร็วv m/s ในส่วนโค้งของรัศมีr m รอบจุดที่เท้าสัมผัสกับพื้น แรงลงเนื่องจากน้ำหนักคือmg (บนพื้นโลกg = 9.81 m/s 2 ) และ สิ่งนี้ส่งแรงสู่ศูนย์กลาง ( F c ) เพื่อให้เท้าสัมผัสกับพื้นF c = mv 2 / r ดังนั้นv 2 / rgจะต้องน้อยกว่าความสามัคคี มิฉะนั้น เท้าจะยกขึ้นจากพื้น

และเราจะวิ่ง 

สำหรับ “ขา” 1 ม. ไปยังจุดศูนย์กลางมวลของร่างกาย เราจึงจำกัดความเร็วในการเดินบนพื้นโลกไว้ที่ 11 กม./ชม. ปัจจุบัน ในขณะที่นักเดินเร็วโอลิมปิกสามารถบรรลุความเร็วดังกล่าวได้ พวกเขาทำได้โดยการใช้การเดินแบบพิเศษ หมุนสะโพก และก้าวสั้นๆ หลายๆ ก้าว อย่างไรก็ตาม สังเกตได้

จากการเดินตามธรรมชาติ คนส่วนใหญ่วิ่งด้วยความเร็ว Froude ประมาณ 0.5 (ประมาณ 8 กม./ชม.) แม้ว่าการเดินเร็วขึ้นจะทำให้รู้สึกไม่สบายที่ข้อเท้าและกล้ามเนื้อที่เกี่ยวข้อง แม้ว่าในตอนแรกการวิ่งจะไม่ค่อยเอื้ออำนวยต่อความกระฉับกระเฉง แต่ก็สบายกว่าที่ความเร็วเหล่านี้

ในแรงโน้มถ่วงที่ลดลงของดวงจันทร์ ( g = 1.62 m/s 2 ) จำนวน Froude 0.5 จะให้ความเร็วในการเดินสูงสุดเพียง 3 กม./ชม. ดังนั้นให้ใช้กฎของไนสมิธที่แก้ไขแล้ว ) การเดินทางของเราจะใช้เวลา 10 ชั่วโมง ซึ่งเกินเวลากิจกรรมยานพาหนะพิเศษ (EVA) ของภารกิจอพอลโล (7 ชั่วโมง) 

แต่การเปลี่ยนแบบเดินเป็นวิ่งเกิดขึ้นที่หมายเลข Froude เดียวกันบนดวงจันทร์หรือไม่?การทดสอบลู่วิ่งทำได้ทั้งโดยใช้แรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์จำลอง การใช้ระบบกันสะเทือนเหนือศีรษะ และแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์จริง ซึ่งมีประสบการณ์ในช่วงเวลา 30 วินาทีระหว่างช่วงการบินพาราโบลา 

นักวิจัยได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันจากการทดสอบทั้งสองแบบ และพบว่าอาสาสมัครเจาะเข้าวิ่งจริงที่ค่า 1.25 ± 0.37 เท่านั้น (ค่าเฉลี่ยของผลลัพธ์ทั้งสองชุด) ซึ่งสอดคล้องกับความเร็วประมาณ 5 กม./ชม. บนพื้นราบ จำนวน Froude ที่มากกว่าเอกภาพถูกคิดว่าเป็นเพราะแรงลงที่เกิดจากการเหวี่ยงแขนและขา

ข้างที่เป็นอิสระมีความสำคัญในแรงโน้มถ่วงที่ลดลงมากกว่าบนโลก จึงทำให้แบบจำลองลูกตุ้มผกผันไม่ถูกต้องนักเดินบนดวงจันทร์ของยานอพอลโลในชุดอวกาศที่ยืดหยุ่นได้เลือกที่จะขี่มากกว่าเดินด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าความเร็วที่สอดคล้องกับหมายเลขการเปลี่ยนการเดิน/วิ่ง อย่างไรก็ตาม 

หากสามารถออกแบบชุดอวกาศที่ยืดหยุ่นได้มากขึ้น ในสภาวะแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์ที่ลดลง ความเร็วในการเดินเท่ากับค่าเดียวกับที่ใช้ในกฎของไนสมิธภาคพื้นดินก็น่าจะเป็นไปได้ เวลาในการปีนยอดเขา จะใช้เวลาเพียง 6 ชั่วโมง แต่เมื่อพักผ่อนแล้ว อาจเกินเวลา 

บิดที่สมบูรณ์แบบ“ฉันคิดในใจว่าถ้าคุณบิดโอรีโอให้พอดี คุณควรแบ่งครีมตรงกลางให้พอดี” โอเว่นส์กล่าว แต่พวกเขากลับพบว่าไส้อยู่ในบิสกิตชิ้นเดียวเสมอ ซึ่งบ่งชี้ว่าผลกระทบไม่ได้เกิดจากการที่คนบิดโอรีโอทีมงานพบว่ารสชาติของโอรีโอและปริมาณที่บรรจุไม่ส่งผลต่อกระบวนการแยก สิ่งที่มีผลคือความเร็วในการบิด โดยสรุปว่าการบิดช้าๆ ดีที่สุดสำหรับการพักเบรก

แนะนำ ufaslot888g