Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Объекты с постоянной массой не могут сохранять постоянное ускорение?

Нигде не встретил упоминания об одном явлении, возникающем при ускоренном движении., которое для меня выглядит интересным парадоксом. Суть его - в непрерывном уменьшении величины ускорения при постоянной ускоряющей силе.  Это явление ограничивает (практически) рост скорости, например велосипедиста, любого транспорта, в том числе и ракеты будущего , масса которой заметно не расходуется. Для примера рассчитаем, как это происходит. 
Дано: масса  m = 1кг, скорость V, ускорение dV/ с = 1м/с"2    
Прирост  энергии тела,  массой 1кг, при увеличении скорости на 1м/с за 1с ,   dE =
от V = 10м/с до V=11м/с составит 10,5 Дж;
от V = 20м/с до V=21м/с составит 20,5 Дж;
от V = 100м/с до V=101м/с составит 100,5 Дж; и т.д.
Вообще формула такая:  dE=  { dV(2V +dV)}/2;
Соответственно, такую мощность должен развивать  и двигатель. Велосипедист быстро достигнет потолка скорости со своей маленькой мощностью. И сопротивление среды здесь не причём - можно гнаться за лидером (грузовиком), просто потолок будет несколько выше. Потолок - это условная величина, например, когда ускорение упадёт в 10 раз, или в 100 раз , не важно. Интересно, что то же самое должно произойти и с гипотетической  ракетой, масса которой остаётся постоянной при работающем двигателе. Уже при скорости всего 100 км/с чтобы увеличить скорость на 1м/с потребуется 10^5 Дж/кг.  Не так уж неправ был Алексей Толстой в романе "Аэлита", когда написал о невесомости в ракете с работающем двигателе - ускорение-то кончилось.
ФизикаРакеты+2
Юрий Алымов
  ·   · 504
младший научный сотрудник ФТИ им. Иоффе  · 21 февр 2023  ·
astropolytech
У вас есть правильные идеи, но вы похоже запутались.
"непрерывном уменьшении величины ускорения при постоянной ускоряющей силе"
нет - это неправильно, второй закон Ньютона строго говорит F=ma, и скорость тут роли не играет. Но вы правы, если разгонять при постоянной силе, то мощность такого двигателя действительно должна постоянно расти.
Если же рассмотреть случай фиксированной мощности двигателя P = F*v, то предела скорости тоже не получится. Из второго закона Ньютона m dv/dt = F = P/v
v dv = P/m dt а значит v = sqrt(2P t/m). Скорость тоже может расти до бесконечности, просто медленнее чем линейно. А практически рост скорости ограничивают другие вещи - сопротивление среды и прочее.
Ну а теперь самое интересное, переходим к реактивной ракете! И у нее как раз постоянна сила тяги, а вот мощность двигателя растет!! это связано с ростом кинетической энергии самого топлива по мере разгона. Это называется эффект Оберта https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%9E%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0 и используется при построении траекторий космических аппаратов. 
Так что Толстой был совсем неправ, ускорение корабля будет постоянным, и соответственно искусственная гравитация тоже. Причем в сопутствующей кораблю системе оно будет постоянным даже с учетом теории относительности. Но о ней как-нибудь в другой раз
астрофизическое образованиеПерейти на vk.com/astropolytech
1 эксперт согласен
Благодарю за ответ.  С эффектом  Оберта был незнаком, и так, с налёту, понять и принять его достаточно трудно. Для... Читать дальше