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作者: KawasumiMai (++對兔無敵時間++) 看板: C_Chat 標題: Re: [閒聊] 關於宇宙艦艇的重力產生方式... 時間: Mon Dec 12 23:55:37 2011 以下純屬個人空想科學推論 所以有錯請不要太過苛責
AustinPowers:我的疑問是,就算用離心力的方式,但一開始從無重力12/12 23:36
AustinPowers:狀態,浮在空中時,要怎麼接受到"離心力"...??12/12 23:37
jupto:先接受旋轉區的加速後就會有離心力了 所以無重力區到重力區12/12 23:38
AustinPowers:不就會變成你浮在空中,但太空船自己轉自己的...12/12 23:38
azraeldr0:所以要先用磁力鞋吸在地板上讓重力區帶著你轉??12/12 23:40
AustinPowers:所以是你接觸到太空船地面,摩擦力(?)帶著你旋轉???12/12 23:41
jupto:應該抓住或是踩住重力區的牆壁或是地板就可以了12/12 23:41
azraeldr0:忽然想到一個橋段 艦內廣播:重力區於五分鐘後開始啟動12/12 23:41
了解這點首先要先了解離心力的由來 了解離心力之前要先了解其實他叫作向心力 == 首先想像你拿著一條繩子綁著一個重物 並且水平旋轉 在這段過程中,由於重力跟旋轉方向完全垂直 所以可以假定比擬在太空中的時候 重力完全不對旋轉過程中產生任何影響 此時重物之所以維持在圓周運動上的動力 是繩子給他的向心力 換句話說就是一個朝向圓心的張力或支撐力產生的 == 虛擬重力的基本構成要素 就是一個圓型的構造經過旋轉 裡面的東西因為慣性向外飛散 並且由地板的架構給予向心力 而這份向心力會讓裏面的東西視為重力感 == 這時上面的問題是,如果一開始不跟東西接觸 那麼會有這種向外飛散的力量嗎? 答案是會的,但是開始的速度並不會很快 首先假定人要在裡面 所以必須要有氣體方面的東西存在 也就是非真空 今天就算是氣體之類的東西,也會有質量跟接觸面積 因此就會有摩擦力 當外側的圓筒狀架構開始旋轉的時候 接觸圓筒狀架構的物體或氣體 就會開始因為摩擦力產生反應 脫離最大靜摩擦力之後開始動作 接著會依照層遞的順序 由最外側慢慢跟圓筒架構等速 而這個層遞的方向 你可以想成在圓心散出的一個高氣壓螺旋 也就是所謂的科氏力梯 就算時間再晚,質量再小 待在圓心附近的人也會因為 氣壓的變化產生大氣壓力的推動、摩擦力的因素等等 慢慢的由靜止以螺旋狀向外擴散 一但向外擴散,就如同發射出去的衛星 如果沒有接觸到重力將會一去不復返 因此就算時間再久,總有一天也會踩在圓桶上架構 由於在過程中隨著氣流漸漸等速 而最外層氣流跟圓筒狀的速度差趨近於零 也就是說著地的時候你不會有突然踩在電梯上的感覺 但是剛剛卻會覺得好像在空中飛 一但踩在地上之後由於圓筒架構給予的向心力一下子提高 反之相對於圓筒狀架構的表面來說 你給予的正向力瞬間提高 也就是大大提升了最大靜摩擦力的來源 因此瞬間達到同步,並且持續在這個圓筒狀旋轉 結論就是 應該會在旋轉之後的過程中 所有物體漸漸往圓柱體內側靠近並獲得虛擬重力 -- ◥▇◣◣ \ ╲   ◢ ◥█████◣ 川澄 舞 /‘ d▄▄▄◣ /‘ ◥██████▌ Kawasumi Mai ▂▄▄▄▄▆ ───██████ ◢█   —◢█ ── █████ 力の覚醒.魔力放出 ◥██◤██ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.121.210.139
tsunamimk2:....脫水槽? 12/12 23:56
outsmart33:推專業 12/12 23:56
KawasumiMai:類似一樓那種感覺,一開始轉的時候中間的水很像靜止 12/12 23:58
KawasumiMai:但是越轉越快總有一天裏面就會變成漏斗狀 12/12 23:58
azraeldr0:舞大專業文 先推再看 12/13 00:00
metalfinally:所以第一集某公主才會在殖民地中央「掉」下去 12/13 00:02
metalfinally:不過在戰艦塞滾筒洗衣機創造重力,這中間亂流處理又 12/13 00:03
metalfinally:是問題,理論上阿卡馬那種伸出去居住區比較真實一點 12/13 00:04
YakumoRan:直接黏一顆地球在戰艦後面就得啦~ 12/13 00:04
azraeldr0:說到這 有人可以解釋SEED的沙漏狀殖民地怎麼產生重力的? 12/13 00:05
tsunamimk2:以沙漏中心旋轉吧 12/13 00:05
Seed在下沒看,不過沙漏狀殖民地獲得重力這點感覺比圓筒狀更有致命bug 原因是 如果沙漏本身會旋轉,那麼原理就跟圓筒狀相同 但是那個相對歪斜的地面導致上面的物體向一邊傾斜並沒有什麼意義 因此假定沙漏本身是靜止的 而沙漏本身靜止的話,那麼要獲得向心加速度就得進行圓周運動 而這個圓周運動和沙漏斜面,產生向心加速度的條件 就表示存在個方向朝向沙漏狀底部的基礎重力 才會讓斜面產生的支撐力因為角度問題分成向心跟向上兩個部分 換句話說沒有基礎重力又不旋轉的沙漏,就不會產生虛擬重力 那麼有基礎重力的話.....為什麼還要什麼沙漏呢.....
KawasumiMai:既然藍大推文了,想請教這篇有沒有什麼致命漏洞? 12/13 00:05
※ 編輯: KawasumiMai 來自: 140.121.210.139 (12/13 00:13)
kirimaru73:http://0rz.tw/vSUQA 這邊有詳細說明XD 12/13 00:07
azraeldr0:所以只有沙漏底部兩端能當作重力區? 中間都浪費掉了?? 12/13 00:07
tsunamimk2:考慮使用的材料數量和可用地面積 也許不會少於桶狀的 12/13 00:08
metalfinally:中間就是反光片把陽光反射到殖民地內部 12/13 00:08
tsunamimk2:不過討論到流體力學的時候問題就變複雜了... 12/13 00:09
SCLPAL:跟UC的封閉/開放式殖民衛星差異處的反射陽光那邊吧? 12/13 00:09
tsunamimk2:現在天上那個ISS,好像就還沒想去轉他? 12/13 00:10
tsunamimk2:旋轉軸不是貫穿兩個底部的 是貫穿沙漏中間的呀... 12/13 00:14
KawasumiMai:喔.....那這樣跟圓筒狀有什麼差別XD 12/13 00:16
azraeldr0:是貫穿中間沒理解錯誤啊 那旋轉時的重力方向不就在底部? 12/13 00:16
KawasumiMai:反而只是讓居住區域變小而已啊(構造上 12/13 00:16
metalfinally:Seed是一個軸兩邊都是沙漏,就像人每一手拿沙包甩 12/13 00:17
tsunamimk2:採光比較好吧(啥 12/13 00:18
tsunamimk2:桶狀的殖民地總是有另一片地面在天上擋陽光 很礙眼XD\ 12/13 00:19
azraeldr0:感覺居住區比圓筒狀少很多耶 沙漏狀有甚麼必要理由嗎? 12/13 00:21
azraeldr0:不對喔 筒狀是一片地一片河交錯並排 所以地的對面是河 12/13 00:22
KawasumiMai:沙漏狀原本以為是\|/的旋轉軸中心才寫出那個推論 12/13 00:23
tsunamimk2:假設圓柱體半徑r長度h, 兩邊的可用面積是2*r*r*PI 12/13 00:23
KawasumiMai:如果是>|<的旋轉軸,可利用面積只有兩邊的| | 12/13 00:23
KawasumiMai:就那個中心支撐度跟可利用面積,這設計都是廢物... 12/13 00:23
azraeldr0:河就是宇宙居民對強化玻璃的稱呼 http://ppt.cc/zTkj 12/13 00:24
tsunamimk2:圓柱體可用區域假設為一半 則為2*PI*r*h/2 = PI*r*h 12/13 00:24
castlewind:還是用萬能的米諾夫斯基粒子當唯一解就好(誤) 12/13 00:26
tsunamimk2:h = 2r的時候可用面積就相等了, 而錐狀的建材可能少 12/13 00:26
tsunamimk2:實際考慮沙漏型設計,兩邊不能作成平的(重力不平均 12/13 00:27
tsunamimk2:應該要作成球面... 12/13 00:27
KawasumiMai:主要是錐狀的架構很差,中間跟轉軸的連接很脆弱 12/13 00:27
azraeldr0:其實只有一半=πrh 有一半是反光板+強化玻璃(河) 12/13 00:28
KawasumiMai:接著旋轉區域根本也不能幹嘛,還可能因為誤差敲到奇 12/13 00:28
KawasumiMai:怪東西 12/13 00:28
KawasumiMai:不能作成球體,越靠近自轉軸越會原地打轉 12/13 00:28
KawasumiMai:地球產生基礎重力還OK,你這樣根本沒有虛擬重力 12/13 00:29
metalfinally:標新立異用的,漏斗狀室內環境也比較符合地球景觀 12/13 00:29
tsunamimk2:不是球體 是球面,沙漏的屁股是圓的 12/13 00:29
azraeldr0:米粒對重力完全沒影響啊!!! 12/13 00:29
darkbrigher:不過即使內部沒問題 殖民地要怎麼處理流星隕石啥的... 12/13 00:30
KawasumiMai:海嘯這麼說有點不太對,何謂球面 12/13 00:30
tsunamimk2:那個麻煩就大了..現在ISS是用怪招... 12/13 00:30
metalfinally:旋轉區域也是宇宙港,這軸假設就是質量很重的東西 12/13 00:30
darkbrigher:還是說位於拉格朗日點就不會有流星或太空垃圾? 12/13 00:31
KawasumiMai:你也只是將球體的那個圓形區域割出來用,原理是一樣的 12/13 00:31
tsunamimk2:(><)大概像這樣吧 12/13 00:31
KawasumiMai:就巨觀來說,只有靠近自轉軸中心會有我說的情況 12/13 00:31
KawasumiMai:但是就微觀來說,只有靠近赤道才會完全平衡 12/13 00:31
KawasumiMai:偏移出去一點的那些區域還是會失衡,只是不見得有感 12/13 00:32
azraeldr0:沙漏底部應該是弧面 不過這又回來 當初做圓筒不是比較好 12/13 00:32
tsunamimk2:這東西其實源自於環狀的殖民地構想吧 12/13 00:33
KawasumiMai:喔,如果海嘯說的球面是指弧面那就同樣東西了 12/13 00:33
SCLPAL:關於流星隕石,UC的話,殖民衛星有設武裝,不過有沒有用就不知 12/13 00:33
KawasumiMai:應該會有電磁波脈衝之類的吧.... 12/13 00:34
azraeldr0:m大的這點origin有出現殖名衛星公社會做預報並請軍方排 12/13 00:34
tsunamimk2:光是巡視殖民地漏氣就是大麻煩啊... 12/13 00:34
azraeldr0:就類似天氣預報這樣吧 不過失誤就完蛋了 12/13 00:35
SCLPAL:因為有特別拿衛星武裝進行攻擊的場合,都沒啥戰果... 12/13 00:36
KawasumiMai:後面開始討論戰力了XD 12/13 00:37
tsunamimk2:隕石不會散布米粒啊XD 12/13 00:37
tsunamimk2:逆夏的時候 曾經有要殖民地雷射砲打lunar V 12/13 00:37
tsunamimk2:結果殖民地不太鳥聯邦,甚至還有新吉翁直接造反的 12/13 00:38
azraeldr0:為什麼這個討論串裡面會出現米粒?? 12/13 00:38
tsunamimk2:好想請假去泡溫泉啊.... 12/13 00:41
arrakis:如果某個奇怪的年表可信,博士會在二十年內出生 12/13 01:09