Frage:
Ist es möglich, einen Fallschirm zu bauen, der groß genug ist, um alle Geschwindigkeiten zu stoppen?
Mitch Talmadge
2014-11-18 08:16:39 UTC
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Diese Idee kam mir beim Spielen des Kerbal Space Program. Ich bemerkte, dass meine Rakete umso langsamer auf Kerbin zurückfiel, je größer mein Fallschirm war. Ich würde gerne wissen, ob es möglich ist, einen Fallschirm zu erschaffen, der in der realen Welt so groß ist, dass er möglicherweise alle Geschwindigkeit stoppt und alles, was daran befestigt ist, in der Luft schweben lässt. Der gesunde Menschenverstand sagt mir "nein", aber ich könnte mich immer irren, und ich würde gerne eine Erklärung dafür finden, ob dies möglich ist oder nicht.

Nein, denn der Luftwiderstand wirkt nur, wenn Sie sich bewegen.Aber die Endgeschwindigkeit könnte im Prinzip beliebig klein gemacht werden, denke ich.
Ich denke, es heißt Drachen.Warten Sie, ich habe noch keinen gesehen, der groß genug für eine Person ist.
Ein Heißluftballon fällt mir ein, obwohl er nicht ganz mit einem Drachen identisch ist.
Was würde verhindern, dass der Fallschirm fällt?
Natürlich gilt der Kommentar von @JavierBadia's für eine einfache, statische Atmosphäre.Wenn Sie etwas unternehmen, können Sie die Thermik nutzen.Natürlich möchten Sie eine aktive Lenkung haben, an welcher Stelle Sie einen Soft-Wing-Segelflugzeug haben.Ich denke, wir haben eine Seite dafür: [aviation.se].
Theoretisch vielleicht;Wenn Sie einen Fallschirm mit genügend Masse im Vergleich zum Rest des Universums erschaffen würden, würden andere Objekte eher von seiner Anziehungskraft angezogen als umgekehrt.Ich sage vielleicht, weil die Schwerkraft kleinerer Objekte immer noch größere Objekte zieht, auch wenn sie durch die Schwerkraft des größeren Objekts überwiegend aufgehoben wird.
Denken Sie daran, dass KSP ein halbwegs anständiges Orbitalmodell, ein etwas fehlerhaftes Modell der mechanischen Kräfte zwischen Ihren Raketenteilen und ein sehr fehlerhaftes aerodynamisches Modell hat.Leider ist die Fallschirmphysik hauptsächlich aerodynamisch.
Ja, ein kugelförmiger Fallschirm, der den gesamten Planeten umfasst.Luft kann nicht aus den Rändern entweichen.
Acht antworten:
paul
2014-11-18 12:52:54 UTC
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Nein. Alle Fallschirme, egal ob sie nur schleppend (rund) oder Tragflügel (rechteckig) sind, sinken. Ein gewisser Luftstrom ist erforderlich, um aufgeblasen zu bleiben, und dieser Luftstrom kommt vom stetigen Abstieg.

Ob Ihre Nettoabstiegsrate positiv oder negativ ist, ist eine andere Frage. Es ist ziemlich einfach, unter einem Fallschirm zu stehen und am Ende aufzusteigen (ich habe es selbst getan). Sie brauchen nur einen Aufwind, der über Ihrer Abstiegsrate liegt. Hält jedoch nie an, da ein permanent schwebender Fallschirm ein paar Naturgesetze verletzen würde.

Danke für die Antwort!Ich hatte nicht daran gedacht, dass der Fallschirm entleert wird, das ist ein großartiger Punkt.Vielen Dank auch an alle, die meine Frage kommentiert haben.Überall tolle Antworten!:) :)
Wenn Sie jedoch sehr klein und leicht sind, wie Löwenzahnsamen oder Ballonspinnen, können Sie manchmal wochenlang "Fallschirmspringen"!
@szulat: Wenn Sie klein genug (mikroskopisch) sind, spielt die Schwerkraft im Wesentlichen keine Rolle.
welche Naturgesetze verletzt werden
@coburne: Was hoch geht, muss runter kommen :)
+1 Dies ist die richtige Antwort.Obwohl ein bestimmter Aufwind möglicherweise nicht ewig anhält, ist es durchaus möglich, genügend Aufwinde zu finden, um mehr oder weniger unbegrenzt in der Luft zu bleiben.Es ist auch nicht unvorstellbar, dass ein bestimmtes geografisches Merkmal oder ein bestimmtes atmosphärisches Phänomen einen mehr oder weniger anhaltenden Aufwind erzeugt.Zum Beispiel die Erwärmung eines aktiven Vulkans.Auch der Kernaufwind in der Mitte eines großen Niederdruckzentrums kann ziemlich lange dauern.Hadley-Zellen (aufgrund globaler Solarheizungsmuster) führen auch zu mehr oder weniger anhaltenden Aufwinde in der Nähe des Äquators.
Ich denke, Sie meinen wirklich das Gesetz der Wahrscheinlichkeit, weil es explizit um die Zeit geht.
"Ein permanent schwebender Fallschirm würde gegen ein paar Naturgesetze verstoßen." Nein. Könnte jedoch die Sensibilität dafür verletzen, was einen Fallschirm ausmacht.Wenn Sie einen ausreichend großen Fallschirm aus ausreichend leichten Materialien herstellen könnten (leichter als die Atmosphäre, in der sie betrieben werden), sodass Ihr Fallschirm und Ihre Nutzlast ein kombiniertes spezifisches Gewicht haben, das dem der Atmosphäre entspricht oder darunter liegt, dann würden Sie endenmit so einem "Fallschirm".... es wäre nur fraglich, ob dies aufgrund des verwendeten Betriebsmechanismus richtig als "Fallschirm" bezeichnet werden könnte oder nicht.
@reirab Ich bin weder Physiker noch habe ich jemals zuvor einen Fallschirmsprung gemacht, aber ich habe das Gefühl, über einen aktiven Vulkan zu springen, scheint eine schreckliche Idee zu sein ...
@corsiKa Einverstanden.Ich habe nur darauf hingewiesen, dass es eigentlich keine Gesetze der Physik verletzt, was nicht darauf hindeutet, dass es eine gute Idee ist.:) Fallschirmspringen im ITCZ ist wahrscheinlich auch keine gute Idee, aber theoretisch sollte es funktionieren.
@HopelessN00b Wenn Ihr Fallschirm und Ihre Nutzlast ein kombiniertes spezifisches Gewicht hätten, das dem der Atmosphäre entspricht oder darunter liegt, würden wir es einen Ballon nennen, keinen Fallschirm.
Svalorzen
2014-11-18 15:25:20 UTC
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Theoretisch wäre dies möglich, aber nur sehr nebensächlich: Wenn Sie einen Fallschirm so groß machen, dass er die gesamte Erde einschließt, wirkt er tatsächlich wie ein Ballon und fällt aufgrund des Inneren nicht herunter Druck der Atmosphäre.

Dies würde in der Praxis aus offensichtlichen Gründen nicht funktionieren, aber vielleicht können Sie in Kerbal so etwas tun.

Ich sollte das nicht abstimmen, aber ich dachte das Gleiche, als ich die Frage las.
Selbst in KSP konnte man keinen Fallschirm um die gesamte Atmosphäre machen.Eine Lektion, die Sie von KSP lernen, ist, wie groß die Welt im Vergleich zu Ihrem kleinen Handwerk ist.
DarioP
2014-11-19 23:16:09 UTC
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Ein Fallschirm ist ein Gerät, das speziell zur Erzeugung viskoser Reibung entwickelt wurde. Viskose Reibung erzeugt eine Kraft, die:

  1. entgegengesetzt zur Geschwindigkeit ausgerichtet ist;
  2. proportional zu ( eine bestimmte Potenz von [*]) der Geschwindigkeit.
  3. ol>

    Die Fallgeschwindigkeit erhöht sich also, bis die Widerstandskraft (nach oben zeigend) gleich dem Gewicht des fallenden Objekts (nach unten zeigend) wird. Diese Gleichgewichtsgeschwindigkeit kann verringert werden, um den Luftwiderstand zu erhöhen, kann jedoch nicht vollständig getötet werden (es sei denn, Sie haben einen unendlichen Luftwiderstand), da dies die Widerstandskraft töten würde.

    Wenn Sie die Bewegung stoppen möchten, benötigen Sie eine andere Kraft kann die Auftriebskraft sein (aber dann haben Sie einen Aerostaten). Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Luftstrom nach oben zu haben, dann fallen Sie in Bezug auf Luft, die in Bezug auf den Boden stabil ist.

    [*] Typischerweise $ F \ propto v $ für klein Reynolds-Nummer und $ F \ propto v ^ 2 $ für große Reynolds-Nummer sub>

Überrascht hat diese Antwort nicht mehr Up-Votes - es ist die direkteste Antwort hier und die einzige, die speziell die wichtige Tatsache erwähnt, dass der Luftwiderstand eine gewisse (Luft-) Geschwindigkeit erfordert.
Thomas
2014-11-19 00:26:49 UTC
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Es könnte möglich sein, dass der Fallschirm sehr groß, starr und wie ein schwebendes Objekt geformt ist und Sie aus dem Vakuum des Weltraums herabsteigen. In diesem Fall würde der Fallschirm über der Atmosphäre schweben. Es ist einfacher zu visualisieren, wenn Sie sich vorstellen, dass der Fallschirm ein Boot ist und Sie in etwas Wasser gefallen sind. Das Boot würde auf dem Wasser schwimmen und Ihre Geschwindigkeit auf Null reduzieren.

Hmm, interessante Idee, könnte eine gute Erfindung sein!
Tatsächlich wurde dies bereits erfunden, außer dass es nicht vom Weltraum ausgehen muss und in tieferen Lagen viel besser funktioniert als am Rande des Weltraums.Es heißt ... ein Ballon.:) Auch Luftschiffe und Luftschiffe.Dieses Prinzip funktioniert in niedrigeren Höhen tatsächlich besser, da das, auf dem Sie schweben, dichter ist.Wasser hingegen ist nicht nennenswert komprimierbar, weshalb Sie in tieferen Wassertiefen nicht viel besser schwimmen als an der Oberfläche.Wasser hat auch eine Oberflächenspannung, die beim Schwimmen hilft.
@reirab ist das das gleiche?Ein Ballon ist geschlossen und enthält z. B. heiße Luft oder Helium, um seine Gesamtmasse geringer zu machen als die Luft, die er verdrängt (auch bekannt als "Bouyant").Ich denke, Thomas schlägt etwas ohne Dach vor, das leeren Raum so "enthält", wie ein Ruderboot auf einem See Luft enthält.Ich denke, der Trick besteht darin, es aus etwas Leichtem und Starkem zu bauen, einem Material, das zu lüften ist wie Holz zu Wasser, so dass die Schale + ihr inneres Vakuum nicht mehr wiegen als die Luft, die sie verdrängt.
@user3764 Ich meinte mehr das Konzept des "Schwebens in der Atmosphäre" als sein tatsächlich vorgeschlagenes Design.Sicherlich wird der Auftrieb in der Luftfahrt schon seit geraumer Zeit genutzt.Damit das Open-Top-Design funktioniert, müsste die Rumpfoberseite außerhalb der Atmosphäre bleiben, genauso wie der Rumpf eines Bootes über der Wasserstufe bleiben muss.Es wäre sehr schwierig, ein Material zu finden, das stark genug ist, um nicht zusammenzubrechen, und leicht genug, um es in der extrem spärlichen Atmosphäre in großen Höhenlagen zu schweben.Ein Ballon ist viel einfacher und erreicht das gleiche Ziel.
Die Atmosphäre nimmt zu allmählich an Druck zu, als dass Sie etwas davon in angemessener Größe schweben lassen könnten
nimbusgb
2014-11-18 20:14:52 UTC
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Der nächste Fall, den Sie erreichen werden, ist ein Fallschirm, der groß genug ist, um Ihren Abstieg bis zu dem Punkt zu verlangsamen, an dem Sie in aufsteigender Luft Auftrieb finden und wegklettern können.

Sie existieren und werden Gleitschirme genannt! Genau genommen fallen sie immer noch mit 1 bis 2 Metern pro Sekunde, verlassen sich jedoch auf aufsteigende Luft (Thermik, Grat usw.), um langsamer als ein Paket Umgebungsluft zu „fallen“.

Einige große Cumulonimbus-Wolken sind groß genug Um sogar einen normalen Fallschirm aufzusaugen, bin ich unter großen Stürmen geflogen, die so stark zu saugen scheinen, dass ein Beutel Zement in der Luft bleiben würde!

Aber in stiller Luft stecken Sie mit Luftströmung fest Ziehen Sie, damit eine Bewegung erforderlich ist.

+1 für die Erwähnung von ["Cloud Suck"] (http://en.wikipedia.org/wiki/cloud_suck).
phallen1
2014-11-19 00:24:24 UTC
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Ohne die Möglichkeit, die Form des Fallschirms zu ändern, nein. Mit der Fähigkeit, ja - kurz.

Ein moderner quadratischer Fallschirm fungiert als Flügel und erzeugt genug Auftrieb, um den Abstieg des Fahrzeugs zu verlangsamen. Er ist jedoch auf Vorwärtsdynamik angewiesen, um dies zu tun und aufgeblasen zu bleiben. Wenn die Hinterkante des Fallschirms schnell nach unten gezogen wird, wird die Luft, die sich unter dem Flügel bewegt, nach unten abgelenkt, was für einen kurzen Moment viel Auftrieb erzeugt. Dies wird als "Abfackeln" bezeichnet. Mit dem richtigen Training kann sich ein Fallschirmspringer unter den richtigen Bedingungen in der Luft relativ zum Boden tot halten. Dies direkt vor dem Aufprall zu tun, ist der Trick, um auf Ihren Füßen zu landen.

Aufflackern klingt verdächtig nach Flattern ...
anna v
2014-11-18 13:35:07 UTC
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Ich werde mit "Ja" antworten, wenn Sie für einen Fallschirm über den Tellerrand hinaus denken. Dies ist eine Möglichkeit für eine Person, die aus einem Flugzeug ausgestoßen wurde, sicher auf die Erde zu fallen.

Theoretisch könnte man entwerfen ein Fallschirm mit einer Heliumschicht, um dem Fallschirm und der nach unten gerichteten Gravitationskraft der Person in einer bestimmten Höhe, möglicherweise 4 km über dem Boden, zu entsprechen, um Berge zu vermeiden, mit einer nach oben schwimmenden. Das Helium könnte komprimiert und im Fallschirm freigesetzt werden, wenn beim Auswerfen oder Fallen an einer Schnur gezogen wird.

Natürlich wäre es als Fallschirm nicht von Nutzen, es sei denn, man leert das Helium langsam und kontrolliert die Fallrate. (Es sollte auch die übliche Form und Stärke des Fallschirms als Backup haben, falls das System bei einem Defekt nicht funktioniert hat.)

Helium ist sehr teuer. Man könnte die Explosionsgefahr ignorieren und Wasserstoff verwenden, schließlich könnte er in einem Modul komprimiert werden, das stark genug ist, um bei normalen Flügen keine Probleme zu verursachen. Ein solcher Fallschirm gewährleistet eine sichere Landung, da die Person den zu landenden Ort auswählen kann, indem sie den Fallschirm / Ballon langsam entleert und zu besseren Orten driftet.

In diesem Fall wäre es tatsächlich ein [Aerostat] (https://en.wikipedia.org/wiki/Aerostat), kein Fallschirm.
@Ruslan Deshalb habe ich Parachute definiert. Es ist eine Methode, um das Leben der ausgeworfenen Piloten / Passagiere zu bewahren.Es ist nicht anzunehmen, in der Luft zu bleiben, sondern bei der Sicherheit zu helfen, weshalb Fallschirme erfunden wurden.Ein Aerostat hat eine andere Funktion.
Aron
2014-11-18 21:43:22 UTC
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Ja, das ist möglich. Der Trick besteht darin, einen Fallschirm zu haben, der groß genug ist, dass sich sein Schwarzschild-Radius bis zu dem Objekt erstreckt, das er anhebt.

Unter solchen Umständen würde der Fallschirm ALLE Bewegungen des Objekts stoppen, das er anhebt.

PS Ich habe gerade Interstellar: D

gesehen
Ich wollte gerade abstimmen, da dies eine schöne Idee ist.Dann habe ich gesehen, dass Sie anscheinend nur Interstellar zitieren, und beschlossen, etwas länger darüber nachzudenken.Schließlich haben Sie eine positive Bewertung, aber eine kleinere als ursprünglich geplant.
@phresnel Würden Sie lieber Schwarzschilds Metrik zitieren?Um zu zeigen, dass ein 4-Vektor am Schwarzschild-Radius vollständig gedreht würde?
Ich beschäftige mich nicht mit diesem Thema, aber das wäre cooler, als populärwissenschaftliche Fiktionen zu zitieren: D.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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