Гравитационный поезд
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
? v= 7900 метров в секунду. (2.3.32)
Значит, поезд, проходящий через тоннель, может приобрести максимальную скорость равную 7900 метров в секунду [4].
2.4 Расчеты для Луны и Марса
В задаче о нахождении 42 мин 12 сек. численными расчетами убедились, что время путешествия по тоннелю (в отсутствие трения качения и сопротивления воздуха) равно 42 мин 12 сек независимо от того, проходит тоннель через центр Земли или нет. С помощью этих численных значений можно найти время путешествия по тоннелю и на других планетах.
Вычислим это время на Марсе. Известно, что гравитационная постоянная на Марсе ?=6,72*10 Н м/ кг, и средняя плотность ? = 3933,5 кг/м.
Подставив ? ? в уже известные формулы
? =???; (2.4.1)
t = T/2 = ?/ ?; (2.4.2)
получим время путешествия по тоннелю на Марсе
t = 49мин 45 сек
Так же можем узнать время путешествия по тоннелю на Луне. Значения ?=6,67*10Н*м/кг, ? = 3340 кг/м подставим в (2.4.1), затем в (2.4.2) получим:
t = 54мин 8 сек.
.5 Технические трудности и достижения гравитационного поезда
Маглев может быть задействован для попытки преодоления этих трудностей.
Магнитоплан или Маглев (от англ. magnetic levitation) - это поезд на магнитном подвесе, движимый и управляемый магнитными силами. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью движения существует зазор, трение исключается, и единственной тормозящей силой является сила аэродинамического сопротивления. Относится к монорельсовому транспорту.
Скорость, достижимая маглевом, сравнима со скоростью самолёта и позволяет составить конкуренцию воздушным сообщениям на малых (для авиации) расстояниях (до 1000 км). Хотя сама идея такого транспорта не нова, экономические и технические ограничения не позволили ей развернуться в полной мере: для публичного использования технология воплощалась всего несколько раз. В настоящее время, маглев не может использовать существующую транспортную инфраструктуру, хотя есть проекты с расположением элементов магнитной дороги между рельсов обычной железной дороги или под полотном автотрассы.
Технические трудности, препятствующие созданию гравитационного поезда на Земле.
1.Нужно построить рельсы, по которым бы двигался гравитационный поезд;
2.Существует трение между поездом и поверхностью рельс и воздуха, которое мешает движению;
.Требуется сложная путевая инфраструктура;
.Вес магнитов, потребление электроэнергии [2].
Заключение
Таким образом, гравитационный поезд - теоретическое средство транспортировки, которое предполагает возможность действительно дешевого путешествия или движения на огромных скоростях.
Одна интересная особенность гравитационного поезда состоит в том, что его время транзита всегда было бы очень близко к сорока двум минутам, независимо от расстояния, по которому путешествуют. Фактически, если бы Земля была идеальной сферой, то время поездки всегда равнялось бы точно сорока двумя минутами и двенадцати секундам. В этом численными расчетами я убедился, что время путешествия по тоннелю (в отсутствие трения качения и сопротивления воздуха) равно 42 мин 12 сек независимо от того, проходит тоннель через центр Земли или нет.
Фундаментальное понятие, связанное с поездом гравитации является прямой тоннель.
Существует 3 основных типа тоннелей: прямой, круговой, выпуклый
В данной курсовой мною была рассмотрена и решена задача о пределе видимости, который равен 12 км.
Хотя гравитационный поезд может показаться нереальным, или в лучшем случае нелепо непрактичным, но его нужно изучать, чтобы рассмотреть возможность чрезвычайно скоростного транспорта поперек планеты с небольшими расходами энергии в поездку. Конечно создание и укрепление таких тоннелей - является в не досягаемости наших технологий, но будущее полно неожиданностей. Современная технология недостаточна для решения, хотя бы главной проблемы, с которой очень трудно справиться, - это проблема уменьшения большого трения. Проблема трения качения могла бы быть решена с помощью маглева. Однако, если весь воздух не будет выкачан из туннеля, возникает проблема сопротивления воздуха. Решение ее требует дополнительных решений и мощностей.
Более приемлемое местоположение для гравитационного поезда было бы на планетах, типа Луны, в меньшей степени там присутствует тектоника плит и магма. Планета с плотностью, отличной от Земли будет также иметь различную стандартную длину поезд.
Список литературы
гравитационный поезд тоннель
1 Гравитационный поезд. Материал из Википедии - свободной энциклопедии.
Маглев
Свободное падение тел. Ускорение свободного падения
4 Mathematics: To Everywhere in 42 Minutes. hhh
The Gravity Express.
The Amazing 42-Minute Gravity Sled.
The Physicists Pipe Dream.