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不是吧,这种水平学人发科普帖?给伪科普贴来点正经科普

只看楼主收藏回复

起因是这贴
https://tieba.baidu.com/p/8230926597

这楼主说空间站高度不超过200km(不知道怎么得出的),然后楼下有人提醒lz,说如果是这高度的话空间站需要有8km/s的速度,但lz不明白这8km/s的速度是怎么来的,然后我就提醒lz,空间站是失重状态,所以必定以第一宇宙速度在做匀速圆周运动(初中物理常识),而楼上说的8km/s其实就是指第一宇宙速度(7.9km/s)

然后这楼主不知道是还没懂,还是懂了但不肯承认错误,
一直顾左右而言他,甚至反指我没常识,要我去读书学习
做科普是好事,但是如果自己一知半解还学人科普那就是害人了
@gohomeman1


IP属地:广东1楼2023-05-03 21:45回复
    球2太空电梯这段bug真的数不胜数,有时候你强行圆了一个bug,可能就会出现一个新的bug。我就发现了不少bug,而且是没什么人讨论过的,就在这里和大家讨论一下。我会力所能及解答,遇到不同意见绝不会说“这是常识,自己学习去”来忽悠人


    IP属地:广东2楼2023-05-03 23:06
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      首先科普一下方舟号空间站的高度。
      先说结论,空间站只可能在3w6km的同步轨道上,而不会是100km、200km之类的高度。
      电影里空间站“生前”的镜头不多,所以有人可能会忽略掉一些细节。首先空间站的第一次特写,会看到有个穿着宇航服的人正在附近进行舱外活动,还抛给另一个人扳手。然后吴京进入空间站后,里面的人都在漂浮着。可以看出,空间站附近的空间是处于失重状态。这是判断空间站高度的重要条件。
      然后再来看看引力和向心力的关系,左边是引力,右边是向心力

      我只找到这个图,其实这里不用线速度v,而用角速度ω更好,因为太空电梯和空间站是角速度恒定(等于地球自转角速度)。这里用v=ωr代入,可以看出引力和r平方成反比,而向心力和r成正比。这就表示r增大时,引力会减少得比向心力快。r减少时,引力会增加得比向心力快。所以在垂直方向上,只存在一个高度半径R,引力和向心力相等。因为r>R时,引力会比向心力小,r<R时引力会比向心力大。这个R在地球上就是3w6km,这就是为什么同步卫星都是在3w6km上,而不是其他高度。


      IP属地:广东3楼2023-05-03 23:36
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        因为吧主是个丈育(即答)


        IP属地:湖南来自Android客户端4楼2023-05-03 23:49
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          知道这个原理后,也能很容易明白太空电梯的原理,高度小于空间站的物体,引力大于向心力,会给空间站向下(向地心)的牵引力,高度大于空间站的物体,引力小于向心力,就会给与空间站向上的牵引力。很明显3w6km高度的太空电梯不可能仅从地表提高支撑,所以需要在高于空间站的高度放配重来给空间站向上的牵引力。至于为什么是9w公里?其实配重有好几个方案,这个是以碳纳米管自重作为配重算出来的,3w6km的纳米管,至少也得再配3w6km才能平衡,然后再加上电梯基座、轿厢和其他设施的重量就变成9wkm了。


          IP属地:广东5楼2023-05-03 23:58
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            接着开始说bug了。
            知道空间站的高度之后,你就开始发现太空电梯这段剧情的各种bug了。首先是轿厢速度太快,电影里轿厢很快就升到空间站高度。要知道3w6km用第一宇宙速度也得1个多小时才能到达,说明电影里这轿厢至少加速到2倍第一宇宙速度,轿厢真能加速到这么快?好,我假设黑科技真能加速到这么快,但这就引出第二个bug。因为我看设定轿厢是用涡扇发动机,而外太空由于空气稀薄,涡扇发动机是无法正常运行的。所以轿厢必然是在卡门线(100km)以内加速到第一宇宙速度以上。但是即使按照10g的加速度,加速到第一宇宙速度也需要行使300多km,显然远超卡门线。有兴趣的朋友可以算算,看看我有没有算错。另外,轿厢下降时也可以看到发动机向下喷射来减速,如果是涡扇发动机的话,这进气是怎么弄的?


            IP属地:广东6楼2023-05-04 00:20
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              说完轿厢上升太快,就到空间站下降太快了
              这里还有个地方有争议,就是空间站被炸之后,应该是飘走,而不是掉下来。如果炸掉了和配重连接的缆绳,失去了配重向上的牵引,就会被扯下来了,可以说得通。至于为什么第一印象都是觉得炸掉的应该是和地面连接的缆绳,是因为空间站掉下来时没看到有任何缆绳,如果说碳纳米管在进入大气时被烧掉了不知道能不能圆
              说回下降太快,有兴趣的可以算算从3w6km以1g加速度下落,需要多久?我算的是要40多分钟。而且3w6km高度时,重力只有地面1/35之一左右,只有接近地表时才会有1g加速度,然后再考虑大气阻力什么的,下落时间肯定远大于40分钟。唯一可能接受的解释就是纳米管正常状态是被拉长了的,炸断之后空间站就被纳米管弹性收缩扯下来了。至于会不会那么快就扯下来就得看这拉力能编得多强了


              IP属地:广东8楼2023-05-04 00:55
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                懒得理你,连太空天梯的基本原理都不懂,还不断来balabala
                7.8km/s的第一宇宙速度,这个连小学生现在都知道的事情,还需要你来提醒?我连这个都不知道,还敢发科普帖子?
                现在有视频了,但是我没心情再去细究那个问题
                当时从电影看,从它大气层中所花时间和太空中所花时间对比,我认为这个空间站高度200km左右才合理。
                如果真在同步轨道上或者哪怕是有人后来说的1万㎞,还能掉下来,更加见鬼


                IP属地:浙江9楼2023-05-04 01:41
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                  仔细去想一想,到底是你不懂,还是我不懂?


                  IP属地:浙江10楼2023-05-04 01:43
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                    本来打算睡了,原lz来了,那我就继续写吧,顺便看看他怎么狡辩
                    下一个bug就是空间站掉下来了,但轿厢仍在轨道运行。配重被炸飞之后,没了配重向上的牵引,空间站以下整个太空电梯会马上进行自由落体运动,包括当时运行在电梯上的几个轿厢。空间站高度比吴京高,所以按道理空间站应该比吴京晚掉下来,但我看到轿厢发动机在反向减速,所以比空间站晚掉下来,算是说得通。但这又引入另一个bug,纳米管已经不是绷紧的状态了,失去了轨道能力,而电影里纳米管还是绷得直直的,轿厢依然顺着纳米管下落。而且纳米管和轿厢同时自由落体,轿厢这时反向减速,纳米管下落速度只会比轿厢快,而不会出现电影里的刹车火花。


                    IP属地:广东11楼2023-05-04 02:13
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                      拱火


                      IP属地:湖南来自Android客户端12楼2023-05-04 23:01
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                        不太懂。所谓同步卫星或空间站的同步,是指与地球完全相对静止吗?我是说有没有误差?若是有累计误差的话,电梯迟早就被扯坏了吧?


                        IP属地:辽宁13楼2023-05-05 22:08
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                          单独的同步卫星都还需要定期进行位置修正,若是连接超长的电梯,就需要电梯轨道有相当大的柔性才能弥补相对速度误差吧?


                          IP属地:辽宁14楼2023-05-05 22:33
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