Dlouhá cesta na Měsíc…a ke Slunci  
…aneb Malé hrátky s astronomií a matematikou

Sonda New Horizons nám v loňském roce začala odesílat první podrobné snímky vzdálené trpasličí planety Pluto. Ačkoliv letí rychlostí přes 16 km/s, cesta k ledovému světu podchlazenému na příjemných -230 °C mu i tak trvala téměř 10 pozemských let. Téměř celé desetiletí se řítila rychlostí, kterou by překonala například vzdálenost mezi Prahou a Brnem za pouhých 12 sekund. Kredit: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Sonda New Horizons nám v loňském roce začala odesílat první podrobné snímky vzdálené trpasličí planety Pluto. Ačkoliv letí rychlostí přes 16 km/s, cesta k ledovému světu podchlazenému na příjemných -230 °C mu i tak trvala téměř 10 pozemských let. Téměř celé desetiletí se řítila rychlostí, kterou by překonala například vzdálenost mezi Prahou a Brnem za pouhých 12 sekund. Kredit: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Pro lepší představu o vzdálenostech v blízkém vesmíru (pro vzdálenosti v dalekém vesmíru naopak příliš nepomáhá) může posloužit také velmi přibližné porovnání doby, za kterou by v ideálním případě po přímé trajektorii dorazil daný objekt ze Země k Měsíci (střední vzdálenost 384 400 km) a k jedné dobře známé hvězdě, kterou nazýváme Slunce (přibližně 149 600 000 km). Samozřejmě je třeba výslovně uvést, že taková přímá cesta není možná, jde tedy pouze o myšlenkový konstrukt. Danou rychlost by také příslušný objekt nemohl udržet po delší dobu, protože se ve většině případů jedná o maximální (na kratší dobu) dosaženou rychlost oním uvedeným objektem či organismem.

 

 

Na první pohled se sice může toto porovnání jevit jako bizarní a nesmyslné, zejména pro děti ve věku kolem 8 – 12 let je ale takto převedená představa vzdálenosti mezi vesmírnými tělesy poměrně dobrá a efektivní (na rozdíl od spekulací nad podobou druhohorní oblohyalespoň víme, že dané objekty i ony vzdálenosti jsou zcela reálné). Sluneční soustava je dle součaných poznatků jen miniaturním okrskem vesmíru, přesto je pro nás z pochopitelných důvodů nesmírně důležitá, a to plně platí i o její historii.

 

Pojďme se tedy ponořit do naší teoretické tabulky fiktivních závodů napříč vnitřní částí sluneční soustavy – jak rychle by tedy trvalo, než by na Měsíc/Slunce dorazil „konstatní maximální“ rychlostí náš nejrychlejší letoun, vrtulník, člověk nebo třeba populární ulitnatý plž hlemýžď zahradní?

 

 

OBJEKT

Rychlost (většinou max.)

K Měsíci

Ke Slunci

Světlo

299 792 458 km/s

1,28 sekundy

8:19 minuty

Vesmírná sonda°

252 792 km/h[1] (70,2 km/s)

1:31 hod.

24,6 dne

Dlouhoperiodická kometa

103 000 km/h[2] (28,6 km/s)

3:44 hod.

60,5 dne

Pilotovaná kosmická loď

39 897 km/h[3] (11,08 km/s)

9:38 hod.

5 měs., 6 d.

Letadlo*

3529,6 km/h[4] (980,4 m/s)

4,5 dne

Téměř 5 let

Automobil (tryskový pohon)

1228 km/h[5] (341,1 m/s)

13 dní

14 let

Motocykl (tryskový pohon)

605,7 km/h[6] (168,2 m/s)

26,5 dne

28,5 roku

Vlak (klasický kolejový)

574,8 km/h[7] (159,7 m/s)

28 dní

Přes 30 let

Běžný automobil**

180 km/h (50 m/s)

89 dní

96 let

Závodní cyklista (dráha)

77 km/h[8] (21,4 m/s)

7 měsíců

225 let

Člověk-sprinter***

44,7 km/h[9] (12,4 m/s)

1 rok

388 let

Běžný člověk – běh

25 km/h (6,9 m/s)

21,5 měsíce

697 let

Lidská chůze (prům.)

5 km/h (1,4 m/s)

8 let, 10 měsíců

3434 let

Hlemýžď zahradní

0,03 km/h (cca 1 cm/s)

1470 let

572 000 let

Dokonce i jamajský rychlík Usain Bolt, který proletěl dvacetimetrový úsek stometrové trati za 1,61 s., což se rovná rychlosti 44,72 km/h, by žasl, jak vysokou rychlost je třeba vyvinout, aby se objekt zdánlivě alespoň malinko posunul byť jen v našem blízkém vesmírném okolí. Kredit: Augustas Didžgalvis, Wikipedie (CC-BY-SA-4.0)
Dokonce i jamajský rychlík Usain Bolt, který proletěl dvacetimetrový úsek stometrové trati za 1,61 s., což se rovná rychlosti 44,72 km/h, by žasl, jak vysokou rychlost je třeba vyvinout, aby se objekt zdánlivě alespoň malinko posunul byť jen v našem blízkém vesmírném okolí. Kredit: Augustas Didžgalvis, Wikipedie (CC-BY-SA-4.0)

° Nejrychlejší „klasickou“ sondou je nicméně New Horizons, která dosáhla rychlosti 58 536 km/h (16,26 km/s). Doba letu k Měsíci by touto stálou rychlostí činila 6,5 hodiny, ke Slunci pak 3 měsíce a 17 dní.

* Při průměrné letové rychlosti 900 km/h (250 m/s) pak na Měsíc necelých 18 dní, ke Slunci přes 19 let.

** Při běžné cestovní rychlosti 100 km/ (27,8 m/s) pak na Měsíc 5 měsíců a 10 dní, ke Slunci 173 let.

*** Jde o maximální rychlost změřenou na letmém úseku trati. Maximální průměrná rychlost s pevným startem činí 37,63 km/h, tedy 10,45 m/s (Usain Bolt, běh na 150 m za 14,35 s.).

 


[1] Sondy Helios-A a Helios-B (1974 – 76), rychlost vzhledem ke Slunci

[2] Zaznamenáno 22. dubna 2012 nad západem USA (Pozn.: Pouze nejvyšší přímo změřená rychlost, celkově však může být podstatně vyšší – až kolem 70 km/s.)

[3] Této rychlosti dosáhlo Apollo 10 dne 26. května 1969 při návratu od Měsíce

[4] Dosaženo vojenským strategickým výzkumným letounem Lockheed SR-71 Blackbird dne 28. července 1976

[5] Thrust SSC, rekordu dosaženo v Nevadě dne 15. října 1997

[6] Speciálně upravený stroj Top Oil-Ack Attack, dosaženo v Utahu dne 25. září 2010

[7] Speciálně upravená souprava, dosaženo dne 3. dubna 2007

[8] Francouz Francois Pervis dosáhl 6. prosince 2013 v Aguascalientes (Mexiko) času 9,347 s. na letmých 200 m.

[9] Jamajčan Usain Bolt při SR v běhu na 100 m v Berlíně dne 16. srpna 2009. A co se týká neptačích dinosaurů? S těmi se to má ještě trochu jinak.

Psáno pro Dinosaurusblog a osel.cz

Autor: Vladimír Socha
Datum: 30.05.2016
Tisk článku

Pravopis a tvarosloví. - Brabcová Radoslava
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 98 Kč
cena: 87 Kč
Pravopis a tvarosloví.
Brabcová Radoslava

Diskuze:

zrychlení

Petr Petr,2016-05-30 15:55:47

Ještě by bylo dobré to doplnit o zrychlení. Lidé (sci-fi) si často neuvědomují, jak velké zrychlení je třeba pro dosažení rychlosti srovnatelné s tou světelnou.
0,1c ... přetížení 1g po dobu 35 dní
ale přetížení pár jednotek g po dobu několika dní je pro člověka smrtelné
(tudíž ty nějaké hyperpohony či pády do červích děr atp. musí být nudné, pokud nechcete přijít o život)
Desítky g nejsou možné (i pokud jste v pěně či čem), protože v těle dochází k vnitřnímu pnutí (tělní dutiny) a roztrhá vás to i tak.
Pokud bychom chtěli zrychlit během okamžiku (jedné sekundy) na 0,1c, tak potřebujeme 3000000g. Takové zrychlení (pokud by byl tah na jedné straně) pro objekt velikosti 1m (nedutý) a hustotě 10x vody ("kov") by to vyvolalo tlak 300 GPa, což by bylo pro mnoho materiálů devastující. Pro objekty větší (kosmické lodě) či časy menší (desetina sekundy) to nevydrží žádný materiál.
(snad jsem to narychlo spočetl správně)

Odpovědět


Re: zrychlení

Richard Palkovac,2016-05-30 17:11:30

Pokial by ste mali dost energie (naozaj vela) a chceli sa dostat naozaj "niekam" vo VESMIRE, tak odporucam zrychlenie 1g, to je totiz veelmi pohodlne, lebo mate tym padom v kozmickej lodi umelu gravitaciu ako na Zemi.

Moja poviedka " Virtualiti a spol." o tom pojednava :

http://hayabusa.slovakforum.net/t268-topic

Odpovědět


Re: Re: zrychlení

Marcel Brokát,2016-05-31 08:53:49

Kucííííí! a co brždění? no a jste tzv. v riti .... hihi

Odpovědět


Re: Re: Re: zrychlení

Richard Palkovac,2016-05-31 10:13:04

Polovicu cesty sa zrychluje a druhu polovicu (lod sa otoci o 180 stupnov)sa brzdi, na to netreba hadam atomoveho fyzika .

Odpovědět


Drogista-materialista ví, že je to o energiohmotě a délce

Josef Hrncirik,2016-06-01 15:04:26

Pokud z inventury energiohmoty VšehoMíra je její průměrná hustota cca 7 atomů H/m3,
pak hmota Slunce by měla být vytunelována průměrně z dosahu /dohledu/ cca 930 lr.
Pakliže ale máme hvězdné sousedy již od cca 10 lr , je zde přecpáno cca 2000x lineárně, tj. objemově cca 60 M; pokud bychom se chtěli vydat kopčit zlato do jiných revírů.
Pakliže se opalujeme v optimální vzdálenosti jen cca 8 l´ od Mo,
místo spravedlivých průměrných cca 2 klr,
míra nespravedlnosti v přidělení životního prostoru cca 60 M se určitě nelíbí fialovozeleným LGBT z celého VšehoMíra a lze očekávat ekonomické připrchlíky z plného prostorového úhlu.

Odpovědět


Re: Re: zrychlení

Radoslav Porizek,2016-06-03 01:32:23

Toto ako prve napadlo aj mna.
Zbytocne tam spekuluju nad roznymi rychlostami, ked jasny limit, ze zrychlenie a nasledne spomalenie nesmie vyznamne presiahnut zrychlenie 1 g = 10 m s^-2 , pokial v tom maju letiet ludia.

K Mesiacu je limit zhruba 3.5 hodiny pricom maximalna rychlost v polke cesty by bola 62 km/s.

K Slnku by to bolo najrychlejsie za zhruba 3 dni s maximalnou rychlostou 1200 km/s.

K Proxima Centauri by to boli roky - trebalo by to uz ratat relativisticky (pricom vysledok by sa lisil podla zvolenej referecnej sustavy: Zem alebo raketa), pretoze klasickou mechanikou vychadza maximalna rychlost vyse 2-nasobok rychlosti svetla.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni