ОС с искуственной гравитацией

[telekast]

Я то как раз понимаю, это ты не понимаешь. На ощущения центрифуги плевать, а на ощущения тела нет. На земле на тело действует "неустранимая сила земного тяготения", в космосе силы тяжести нет. Прыгнувшего на земле человека сила тяжести тянет к себе, в полете тоже, в космосе прыгнувшего не тянет в полете ничего. Это принципиальное отличие, которое ты видеть не желаешь.

В обоих случаях тело находится в состоянии свободного падения. Движется ли оно равномерно прямолинейно, или оно движется ускоренно под действием гравитационного притяжения Земли, разницы в ощущениях нет никакой.

Для центрифуги же, находящейся на Земле, к развиваемому ей центростремительному ускорению (как и в космосе) прибавляется ускорение свободного падения на поверхности Земли. То есть наземная центрифуга всегда будет давать силу тяжести больше 1G. А космическая - от 0 до 1G (и больше в принципе тоже, просто нет необходимости). В этом принципиальное отличие.

И да, кстати: кто тебе сказал, что человека, находящегося к примеру на околоземной орбите, и прыгнувшего в космосе, не тянет в полёте ничего? Точно так же, как и человека, просто подпрыгнувшего на поверхности Земли, человека, летящего по орбите, тянет земная гравитация.

Это голословные утверждения, те хотелки.В ближайшей обозримой перспективе нннш. По многим причинам. И центрифуга здесь не спасет от слова совсем. Пока гравикомпенсатор не изобретут.

Это тоже голословное утверждение, просто со знаком минус. Нехотелка.

Астронавты были людьми подготовленными, летели к Луне мало, считай как раз период адаптации к невесомости, и на луне они находились тоже недолго. Потому в полной мере оценить влияние ее гравитации не могут. Комфортнее это ниочем.

Нет возражений. Поэтому научная польза от орбитальной станции с центрифугой становится ещё более очевидной: она позволяет в полной мере оценить влияние искусственной гравитации разной величины (в том числе и лунной) в течение любого желаемого времени.

Да щаззз. На земле прыгнувший движется равноускоренно, в космосе нет. При этом в космосе переход в состояние невесомости для прыгнувшего резок и мгновенен, на земле даже в падающем самолёте-тренажере невесомость наступает постепенно. Разница в ощущениях будет разительная. Но ты уже перешёл к чисто эмоциональной аргументации. От безысходности.

На то, что космоцентрифуга может создавать ускорение меньше земного плевать, как я уже говорил. Разговор шел о создании именно земных условий.

Моя невозможка базируется на вполне себе законах физики. В отличии от.

Для оценки лунной гравитации лучше всего подходит Луна. Это и дешевле обойдется, чем крутящаяся на орбите дурында.

[telekast]

Если конечно Телекаст меня не тролит, в чём я не уверен.

Тебе пытаются втолковать:
"И пусть цена потугам нашим три копейки,
Меняйте гимн, закон, устой, устав, уклад!
Но площадь круга ныне, присно и вовеки
Упрямо, всем назло Пи-Эр-квадрат!"(С)#нипомнюкто

[torazurey]

Чтобы искусственная гравитация ощущалась практически как на Земле, нужно минимизировать два основных неприятных эффекта: эффект Кориолиса и градиент гравитации. Ключ к решению обеих проблем — увеличение диаметра станции и, как следствие, уменьшение скорости ее вращения.

Минимальная комфортная скорость вращения
Исследования, в том числе проведенные NASA, показывают, что для комфорта человека и минимизации дезориентации от эффекта Кориолиса, скорость вращения станции не должна превышать 1–2 оборота в минуту (об/мин). При скорости выше 2 об/мин большинство людей начинают испытывать дискомфорт и морскую болезнь.

Расчет минимального диаметра
Исходя из комфортной скорости вращения, можно рассчитать минимальный диаметр станции, необходимый для создания силы тяжести в 1 g (9,8 м/с²).

• При скорости 2 об/мин: Чтобы достичь земной гравитации, радиус вращения должен составлять около 224 метров. Это соответствует диаметру станции примерно в 450 метров. Такой размер считается отправной точкой, при которой побочные эффекты становятся приемлемыми для большинства людей.
• При скорости 1 об/мин: Для достижения 1 g на такой медленной и комфортной скорости радиус должен быть уже около 890 метров. Это требует станции диаметром почти 1,8 километра.

Так какой же диаметр нужен для полного комфорта?
Чтобы ощущения были практически неотличимы от земных, инженеры и ученые ориентируются на следующие параметры:

• Минимально приемлемый диаметр: Около 450–500 метров. На станции такого размера, вращающейся со скоростью ~2 об/мин, эффект Кориолиса все еще будет заметен при резких движениях, но уже не будет вызывать сильного дискомфорта у большинства людей после периода адаптации.
• Идеальный диаметр: От 1,5 до 2 километров. При таком огромном размере станция может вращаться со скоростью всего 1 об/мин. На такой станции:
  
  • Эффект Кориолиса будет практически незаметен в повседневной жизни. Брошенные предметы будут падать почти по прямой, а ходьба и движения головой не будут вызывать головокружения.
  • Градиент гравитации (разница в притяжении между головой и ногами) станет ничтожно малым, менее 1%, и перестанет ощущаться.

[torazurey]

Что произойдет, если человек подпрыгнет на станции диаметром 450-500 метров.

1. Приземлится ли он на пол?
Да, обязательно приземлится. Когда вы стоите на "полу" станции, вы вместе с ней движетесь с высокой скоростью (для радиуса 225 м и 2 об/мин это около 47 м/с или 170 км/ч). Когда вы подпрыгиваете, вы сохраняете эту горизонтальную скорость по закону инерции. Ваше тело летит по прямой линии в пространстве, но вращающийся пол станции "поднимается" и снова встречается с вами.

2. Окажется ли он в невесомости?
Да, на время прыжка вы окажетесь в невесомости. "Вес" — это сила, с которой опора (пол) давит на вас. Как только вы отрываетесь от пола, эта сила исчезает. Вы будете находиться в состоянии свободного падения внутри вращающейся системы, что ощущается как невесомость.

3. Будет ли прыжок неотличим от прыжка на Земле?
Нет, он будет сильно отличаться по ощущениям и результату. Вот ключевые отличия:

• Ощущение "взлета" и "полета": Начальный толчок ногами будет ощущаться как на Земле (вы преодолеваете 1 g). Но как только вы оторветесь от пола, ощущение притяжения мгновенно исчезнет. Вы будете в невесомости. На Земле же сила гравитации продолжает тянуть вас вниз на протяжении всего прыжка.
• Место приземления: Это самое главное. Вы не приземлитесь в ту же точку, откуда прыгнули. Пока вы находитесь в воздухе, пол под вами продолжает вращаться. В результате вы приземлитесь немного сзади от точки старта (в направлении, противоположном вращению станции). Это и есть проявление эффекта Кориолиса. Чем выше и дольше вы прыгаете, тем сильнее будет это смещение.

Итог по прыжку: Вы отталкиваетесь от пола с силой 1 g, мгновенно попадаете в невесомость, а через секунду-другую приземляетесь обратно на пол (снова ощущая 1 g), но уже в нескольких десятках сантиметров или даже метре позади от того места, где начали.

Что будет, если отпустить голубя?
Этот вопрос еще интереснее, так как голубь — не пассивный объект, а активное летающее существо.

1. Окажется ли голубь в невесомости?
Если его просто отпустить из рук, не давая взлететь, он поведет себя так же, как и любой другой брошенный предмет: полетит по инерционной траектории и приземлится на пол, сместившись в сторону из-за эффекта Кориолиса.
Но если голубь полетит, всё будет иначе.
Голубь не окажется в невесомости, он сможет летать. Причина в том, что воздух внутри станции вращается вместе с ней. Для голубя этот вращающийся воздух — такая же среда, как и воздух на Земле. Он будет махать крыльями, отталкиваясь от воздуха, чтобы создать подъемную силу и противодействовать искусственной гравитации в 1 g.
По сути, для голубя полет будет очень похож на полет на Земле. Ему придется прилагать усилия, чтобы не "упасть" на пол. Он сможет маневрировать, поворачивать и т.д. Возможно, ему потребуется некоторое время, чтобы приспособиться к силам Кориолиса при резких маневрах, но сама механика полета сохранится.

[blik]

Чтобы искусственная гравитация ощущалась практически как на Земле, нужно минимизировать два основных неприятных эффекта: эффект Кориолиса и градиент гравитации. Ключ к решению обеих проблем — увеличение диаметра станции и, как следствие, уменьшение скорости ее вращения.

Минимальная комфортная скорость вращения
Исследования, в том числе проведенные NASA, показывают, что для комфорта человека и минимизации дезориентации от эффекта Кориолиса, скорость вращения станции не должна превышать 1–2 оборота в минуту (об/мин). При скорости выше 2 об/мин большинство людей начинают испытывать дискомфорт и морскую болезнь.

Расчет минимального диаметра
Исходя из комфортной скорости вращения, можно рассчитать минимальный диаметр станции, необходимый для создания силы тяжести в 1 g (9,8 м/с²).

• При скорости 2 об/мин: Чтобы достичь земной гравитации, радиус вращения должен составлять около 224 метров. Это соответствует диаметру станции примерно в 450 метров. Такой размер считается отправной точкой, при которой побочные эффекты становятся приемлемыми для большинства людей.
• При скорости 1 об/мин: Для достижения 1 g на такой медленной и комфортной скорости радиус должен быть уже около 890 метров. Это требует станции диаметром почти 1,8 километра.

Так какой же диаметр нужен для полного комфорта?
Чтобы ощущения были практически неотличимы от земных, инженеры и ученые ориентируются на следующие параметры:

• Минимально приемлемый диаметр: Около 450–500 метров. На станции такого размера, вращающейся со скоростью ~2 об/мин, эффект Кориолиса все еще будет заметен при резких движениях, но уже не будет вызывать сильного дискомфорта у большинства людей после периода адаптации.
• Идеальный диаметр: От 1,5 до 2 километров. При таком огромном размере станция может вращаться со скоростью всего 1 об/мин. На такой станции:
  
  • Эффект Кориолиса будет практически незаметен в повседневной жизни. Брошенные предметы будут падать почти по прямой, а ходьба и движения головой не будут вызывать головокружения.
  • Градиент гравитации (разница в притяжении между головой и ногами) станет ничтожно малым, менее 1%, и перестанет ощущаться.

а можно ссылку на эти исследования? ну очень много вопросов, как они получили цифру 2об/мин. Может они окна не закрыли, тогда еще можно понять. Астронавты бегали по скайлэб по кругу с большей скоростью.

[blik]

Нет, он будет сильно отличаться по ощущениям и результату. Вот ключевые отличия:

• Ощущение "взлета" и "полета": Начальный толчок ногами будет ощущаться как на Земле (вы преодолеваете 1 g). Но как только вы оторветесь от пола, ощущение притяжения мгновенно исчезнет. Вы будете в невесомости. На Земле же сила гравитации продолжает тянуть вас вниз на протяжении всего прыжка.

этот ИИ идиот. Сразу после прыжка на земле человек тоже в невесомости. Несите следующего

[torazurey]

Что будет происходить с голубем, если он решит полететь от "пола" к центру станции? Его полет будет меняться кардинально по мере приближения к оси вращения.
Давайте представим этот путь по шагам.

1. Начало полета (у "пола")
Голубь взлетает с пола. В этот момент и он, и воздух вокруг него имеют максимальную скорость вращения (например, 170 км/ч). Чтобы просто оторваться от пола и не "упасть", ему нужно прилагать усилия, сопоставимые с полетом в условиях земной гравитации 1 g.

2. Полет к центру
Как только голубь начинает набирать высоту, устремляясь к центру, в дело вступает эффект Кориолиса во всей своей красе.

• Сохранение инерции: По закону инерции голубь стремится сохранить свою высокую горизонтальную скорость (170 км/ч).
• Замедление окружающего мира: Но воздух, через который он летит, ближе к центру движется медленнее. На полпути к центру скорость воздуха будет уже вдвое ниже.

Что это означает для голубя?
Он, со своей огромной скоростью, влетает в слои воздуха, которые вращаются всё медленнее и медленнее. В результате он будет постоянно обгонять окружающий его мир.
Это проявится как мощная и постоянная боковая сила, толкающая его в направлении вращения станции.
Чтобы лететь по прямой к центру, ему пришлось бы:

• Постоянно махать крыльями, чтобы не "упасть" вниз (хотя это усилие будет уменьшаться).
• Одновременно с этим активно тормозить и толкать себя в сторону, противоположную вращению станции, чтобы скомпенсировать боковой снос.

Если голубь не будет этому сопротивляться и просто будет лететь "вверх", его траектория будет не прямой линией, а спиралью. Он будет подниматься к центру, одновременно смещаясь все дальше и дальше в сторону вращения.

3. Изменение ощущения "веса"
По мере приближения к центру радиус его вращения уменьшается. Это значит, что сила искусственной гравитации, действующая на него, будет ослабевать.

• На полпути к центру "гравитация" будет уже 0.5 g.
• На трех четвертях пути — 0.25 g.

Голубю будет требоваться всё меньше и меньше усилий, чтобы поддерживать свою "высоту". Полет станет легче.

4. Прибытие в центр
Когда голубь наконец достигнет оси вращения станции:

• Сила искусственной гравитации станет равна нулю. Он окажется в полной, настоящей невесомости. Ему больше не нужно махать крыльями, чтобы не упасть — падать некуда. Он сможет просто парить.
• Боковая сила Кориолиса исчезнет, так как в центре нет вращения.

Хватит ли голубю сил долететь до центра станции?
Скорее всего, да, сил у него хватит, но это будет невероятно сложная и контринтуитивная задача.
Основная проблема здесь не в том, чтобы бороться с "гравитацией" (ведь она ослабевает по пути к центру), а в том, чтобы бороться с сохранением своей инерции.
Представьте это так:
Голубь на "полу" движется со скоростью 170 км/ч вместе со станцией. Чтобы долететь по прямой до центра, где скорость равна нулю, ему нужно погасить всю эту огромную горизонтальную скорость.
Для голубя это будет ощущаться так, будто он пытается лететь вверх в ураганном боковом ветре, который дует со скоростью 170 км/ч. Причем, чтобы лететь прямо, ему нужно постоянно поворачиваться и тормозить, активно сопротивляясь этому "ветру инерции" (силе Кориолиса), который толкает его в сторону вращения.
Полет птиц не оптимизирован для такого рода постоянного бокового торможения. Это неестественное для них движение. Вероятнее всего, голубь не полетит по прямой, а будет двигаться по спирали, постепенно приближаясь к центру — это энергетически более выгодный путь. Но сил, чтобы просто преодолеть уменьшающуюся "гравитацию", у него точно хватит.
Итог: Физически голубю долететь до центра станции возможно, но очень трудно и неестественно из-за необходимости постоянно бороться с инерцией.

Сможет ли он вернуться назад на пол?
Да, и это будет несравнимо легче, чем полет к центру.
На обратном пути физика работает на голубя, а не против него.

• Старт из центра: Голубь начинает в невесомости, с нулевой горизонтальной скоростью.
• Движение к полу: Он начинает лететь "вниз", к внешней оболочке станции.
• Помощь от вращения: Как только он покидает центр, он попадает в слои воздуха, которые движутся все быстрее и быстрее. Этот движущийся воздух (и сила Кориолиса) будет подхватывать голубя и разгонять его в направлении вращения, как будто его подталкивает попутный ветер.

Основная задача голубя на обратном пути — это:

• Контролировать свой спуск, чтобы не "упасть" на пол слишком быстро, так как "гравитация" будет нарастать от 0 до 1 g.
• Немного корректировать полет для точного приземления.

Это гораздо более естественная задача для птицы — по сути, это управляемый спуск или планирование, во время которого система сама разгоняет тебя до нужной скорости.
Вывод
Мы имеем дело с асимметричной сложностью полета:

• Путь к центру: Тяжелый, требует борьбы с собственной инерцией. Это как плыть против течения и сильного бокового сноса одновременно.
• Путь от центра: Легкий, система сама разгоняет тебя в нужном направлении. Это как прыгнуть в реку и позволить течению нести тебя.

Так что голубь не только сможет вернуться, но и сделает это с гораздо меньшими усилиями.

[torazurey]

а можно ссылку на эти исследования?

https://www.nasa.gov/general/kilometer-scale-space-structures-from-a-single-launch-2/

[blik]

а можно ссылку на эти исследования?

https://www.nasa.gov/general/kilometer-scale-space-structures-from-a-single-launch-2/

Здесь нет никакого исследования влияния на человека скорости вращения

[telekast]

Нет, он будет сильно отличаться по ощущениям и результату. Вот ключевые отличия:

• Ощущение "взлета" и "полета": Начальный толчок ногами будет ощущаться как на Земле (вы преодолеваете 1 g). Но как только вы оторветесь от пола, ощущение притяжения мгновенно исчезнет. Вы будете в невесомости. На Земле же сила гравитации продолжает тянуть вас вниз на протяжении всего прыжка.

этот ИИ идиот. Сразу после прыжка на земле человек тоже в невесомости. Несите следующиего

Нет. На земле после отрыва при прыжке под действием силы тяжести движение будет равноускоренным. Условная невесомость будет только в верхней точке траектории(нулевые ускорение и скорость). В космосе после отрыва при прыжке движение будет равномерным и прямолинейным, без ускорений, те будет именно невесомость. Мгновенный перезод. Как, например, в ракете при отключении двигателей.

[torazurey]

Здесь нет никакого исследования влияния на человека скорости вращения

обращайтесь в NASA

[telekast]

Место приземления: Это самое главное. Вы не приземлитесь в ту же точку, откуда прыгнули. Пока вы находитесь в воздухе, пол под вами продолжает вращаться. В результате вы приземлитесь немного сзади от точки старта (в направлении, противоположном вращению станции). Это и есть проявление эффекта Кориолиса. Чем выше и дольше вы прыгаете, тем сильнее будет это смещение.

Есть сомнения. При прыжке тело имеет горизонтальную скорость равную скорости движения стенки, но дополнительно оно имеет вертикальную скорость из-за прыжка. Сложение двух векторов дают результирующий вектор не горизонтальный, а под углом с отклонением вверх от стенки. Результирующая скорость вырастет(?), а путь сократится, потому что он представляет собой хорду, прямую, а путь проходимый точкой старта на стенке представляет собой дугу. Поэтому по идее приземление будет впереди точки старта, если пренебречь вполне вероятным сопротивлением воздуха.
Имху

[blik]

Нет. На земле после отрыва при прыжке под действием силы тяжести движение будет равноускоренным. Условная невесомость будет только в верхней точке траектории(нулевые ускорение и скорость)

Будет падать равноускоренно и будет при этом сам испытывать невесомость, пока не наберет скорость при которой будет существенно сопротивление воздуха. Ровно так же на МКС космонавты постоянно падают равноускоренно к Земле, но сами испытывают невесомость.
Это называется  неинерционные системы отсчета.
Читать сивухина или здесь
https://online.mephi.ru/courses/physics/osnovi_mehaniki/data/lecture/8/p3.html?ysclid=mdvn1fvssl336698086

[telekast]

Нет. На земле после отрыва при прыжке под действием силы тяжести движение будет равноускоренным. Условная невесомость будет только в верхней точке траектории(нулевые ускорение и скорость)

Будет падать равноускоренно и будет при этом сам испытывать невесомость, пока не наберет скорость при которой будет существенно сопротивление воздуха. Ровно так же на МКС космонавты постоянно падают равноускоренно к Земле, но сами испытывают невесомость.
Это называется  неинерционные системы отсчета.
Читать сивухина или здесь
https://online.mephi.ru/courses/physics/osnovi_mehaniki/data/lecture/8/p3.html?ysclid=mdvn1fvssl336698086

При движении вверх тоже падает? 

[blik]

Нет. На земле после отрыва при прыжке под действием силы тяжести движение будет равноускоренным. Условная невесомость будет только в верхней точке траектории(нулевые ускорение и скорость)

Будет падать равноускоренно и будет при этом сам испытывать невесомость, пока не наберет скорость при которой будет существенно сопротивление воздуха. Ровно так же на МКС космонавты постоянно падают равноускоренно к Земле, но сами испытывают невесомость.
Это называется  неинерционные системы отсчета.
Читать сивухина или здесь
https://online.mephi.ru/courses/physics/osnovi_mehaniki/data/lecture/8/p3.html?ysclid=mdvn1fvssl336698086

При движении вверх тоже падает? 

теле, совет, разберись какие силы действуют в неинерциальных системах отсчета. Вопросы отпадут.

[telekast]

Нет. На земле после отрыва при прыжке под действием силы тяжести движение будет равноускоренным. Условная невесомость будет только в верхней точке траектории(нулевые ускорение и скорость)

Будет падать равноускоренно и будет при этом сам испытывать невесомость, пока не наберет скорость при которой будет существенно сопротивление воздуха. Ровно так же на МКС космонавты постоянно падают равноускоренно к Земле, но сами испытывают невесомость.
Это называется  неинерционные системы отсчета.
Читать сивухина или здесь
https://online.mephi.ru/courses/physics/osnovi_mehaniki/data/lecture/8/p3.html?ysclid=mdvn1fvssl336698086

При движении вверх тоже падает? 

теле, совет, разберись какие силы действуют в неинерциальных системах отсчета. Вопросы отпадут.

Бли, у меня нет никаких вопросов. Изменение точки зрения не отменит силу тяжести и ее действие на прыгающего.

[torazurey]

Нет, он будет сильно отличаться по ощущениям и результату. Вот ключевые отличия:

• Ощущение "взлета" и "полета": Начальный толчок ногами будет ощущаться как на Земле (вы преодолеваете 1 g). Но как только вы оторветесь от пола, ощущение притяжения мгновенно исчезнет. Вы будете в невесомости. На Земле же сила гравитации продолжает тянуть вас вниз на протяжении всего прыжка.

этот ИИ идиот. Сразу после прыжка на земле человек тоже в невесомости. Несите следующего

После отталкивания на Земле ты всё ещё ускоряешься вниз с 9.8 m/s², поэтому невесомости нет. Ноги потеряли контакт с опорой, тело летит по инерции вверх, но скорость тут же начинает падать из-за той же силы тяжести. Гравитация растягивает внутренние органы и «тянет» кровь к ступням — ощущение веса остаётся.Невесомость ─ это когда все части тела свободно падают с одинаковым ускорением, и никаких внутренних напряжений не возникает (параболический самолёт, падающий лифт). При обычном прыжке опора исчезает, но тело всё-таки деформируется гравитацией, так что полной невесомости не бывает.Итого: ваша фраза «Сразу после прыжка на Земле человек тоже в невесомости» неверна. «Идиот» здесь точно не ИИ.

[Павел73]

При движении вверх тоже падает? 

Ты не поверишь! (С)

[Павел73]

После отталкивания на Земле ты всё ещё ускоряешься вниз с 9.8 m/s², поэтому невесомости нет. Ноги потеряли контакт с опорой, тело летит по инерции вверх, но скорость тут же начинает падать из-за той же силы тяжести. Гравитация растягивает внутренние органы и «тянет» кровь к ступням — ощущение веса остаётся.Невесомость ─ это когда все части тела свободно падают с одинаковым ускорением, и никаких внутренних напряжений не возникает (параболический самолёт, падающий лифт). При обычном прыжке опора исчезает, но тело всё-таки деформируется гравитацией, так что полной невесомости не бывает.Итого: ваша фраза «Сразу после прыжка на Земле человек тоже в невесомости» неверна. «Идиот» здесь точно не ИИ.

 

Даа... Тема оказалась ещё сложнее для понимания.    И, честно говоря, мне не по себе. Заведёт нас ИИ не в ту степь.

[Старый]

В результате вы приземлитесь немного сзади от точки старта (в направлении, противоположном вращению станции). Это и есть проявление эффекта Кориолиса.

По моему всётаки спереди. Кориолисово ускорение смешает тело вперёд, по направлению вращения.