Πόσο καιρό χρειάζεται ένα πυραυλικό πλοίο συνεχούς επιτάχυνσης 9,8 m s ταχύτητα ένα δέκατο το φως ταχύτητας;

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε το χρόνο που χρειάζεται για έναν πυραύλο για να φτάσει το ένα δέκατο η ταχύτητα του φωτός με μια σταθερή επιτάχυνση 9,8 m/s²:

1. Ορίστε τις μεταβλητές

* a: Επιτάχυνση =9,8 m/s2

* V: Τελική ταχύτητα (ένα δέκατο η ταχύτητα φωτός) =(1/10) * 3 x 10⁸ m/s =3 x 10⁷ m/s

* t: Ώρα (αυτό που θέλουμε να βρούμε)

* V₀: Αρχική ταχύτητα (υποθέστε ότι ξεκινά από το υπόλοιπο) =0 m/s

2. Χρησιμοποιήστε τη σχετική κινηματική εξίσωση

Η κατάλληλη κινηματική εξίσωση για αυτό το σενάριο είναι:

v =v₀ + at

3. Λύστε για χρόνο (t)

* Αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές στην εξίσωση:

3 x 10⁷ m/s =0 m/s + (9,8 m/s2) * t

* Απλοποίηση και λύση για Τ:

t =(3 x 10⁷ m/s)/(9,8 m/s2)

T ≈ 3,06 x 10⁶ δευτερόλεπτα

4. Μετατρέψτε σε πιο βολικές μονάδες

* χρόνια: T ≈ (3,06 x 10⁶ δευτερόλεπτα) / (31,536,000 δευτερόλεπτα / έτος) ≈ 0,097 έτη

* ημέρες: T ≈ 0,097 έτη * (365 ημέρες/έτος) ≈ 35,5 ημέρες

Ως εκ τούτου, θα χρειαστούν περίπου 35,5 ημέρες για έναν πυραύλο με σταθερή επιτάχυνση 9,8 m/s² για να φτάσουν το ένα δέκατο της ταχύτητας του φωτός.

Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός προϋποθέτει σταθερή επιτάχυνση, η οποία δεν είναι ρεαλιστική στην πραγματική διαστημική διαδρομή. Οι πυραύλοι έχουν περιορισμένο καύσιμο και οι αλλαγές επιτάχυνσης σε όλο το ταξίδι. Επιπλέον, οι επιδράσεις της σχετικότητας γίνονται πιο σημαντικές σε τέτοιες υψηλές ταχύτητες.