Magic Octopus Urn
2018-07-17 19:33:35 UTC
首先，我必須承認這是受喀布爾太空計劃啟發的。在發射過程中，我決定按住“ E”鍵，將火箭旋轉到最快的旋轉速度。在某個時候，我覺得火箭應該解構，然後再三思-我是基於什麼基礎做出這個假設的？
反作用輪 s>航天器旋轉得如此之快以至於會自我破壞嗎？
加分點（放入討論的數量）是什麼力（如果會），哪個部分最容易受到該力？ strong>
我也對背後的實際計算也很感興趣。我在另一個問題中讀到“ 您可以跌落到月球無傷處”，這意味著人類平均股骨需要4,000牛頓的拍擊力。假設人的平均股骨長50厘米，重250克，圓柱體均勻；在達到4,000牛頓的極限極限之前，骨骼需要多快在真空中旋轉？如果願意，可以在特定位置假設故障點。
我的計算：
sqrt（4.00kN *來自 F =（M * v ^ 2）/ r
的.25m / .25kg）=〜63.25 m / s 這是正確的嗎？骨骼會在大約63.25 m / s的旋轉速度下斷裂嗎？計算。
對我來說，這聽起來更像是一個物理SE問題。如果他們歡迎您，您可能會得到=-類似於“您可以快速旋轉任何東西以使其解構（黑洞除外）”的答案。或類似的東西。關於物理學，有些人將有背景來詳細說明該答案。當然也有這裡，但是那裡收集了更多的東西。
@DonBranson我同意說老實話，我將要問“航天器旋轉多快的理論極限是多少？”那絕對是一個物理SE問題，如果有人想遷移這個問題，我不在乎。有點好奇我們現在也如何量化黑洞的旋轉。
@Magic章魚缸（Octopus Urn）：然而，更多的是工程問題，而不是物理問題，因為它取決於航天器的構成以及組裝方式。
相關信息-您可以通過太快地旋轉CD來銷毀它：https://www.youtube.com/watch?v=zs7x1Hu29Wc ...如果可以對旋轉的CD進行刻錄，為什麼不這樣做更大更複雜的東西嗎？
關於股骨的計算：50厘米有兩個有效數字，因此您應該以兩個有效數字給出答案（力寫為4000N，這是一個推定的四個有效數字，這顯然是荒謬的;它可能只有一個）。 F =（M * v ^ 2）/ r方程表示具有固定r的情況。股骨的大部分距離中心不到25厘米，因此對力的貢獻不大。結果，該力將是使用r = 25cm計算得出的力的三分之一。 4kN的數字可能是壓縮的，而旋轉會產生拉力。
好的：到處都是多餘的有效數字，所以很容易嘗試解決這個問題，但是“ 4000N”只有1 s.d.，而不是4。“ 4000.0”有* 5 *。如果*想要* 4 s.d. （而且您實際上不應該這樣做），您需要執行“ 4.000e3 N”之類的操作。或“ 4.000 kN”。
OTOH，宇航員將被擠壓在航天器的側面，因此骨頭承受的力會更強……而高g導致的死亡將在骨頭開始斷裂之前很久。
@SF。我說的是在太空中旋轉的股骨，沒有提及生與死，只有股骨。我選擇骨骼是因為我知道它的（大約）抗拉強度（4000N）。這是股骨在真空中旋轉，除了使其旋轉外沒有其他外力。
@TheNate稍微好一點？注意：我不是物理學家（顯然）。
現在比較乾淨，是的。保持荒謬的有效數字位數是科學家和工程師永遠都不應做的事情，因為它高估了已知的數字。但這並沒有真正損害您的觀點。因為很明顯，您在問這種事情，所以不要欺騙任何人，甚至您自己……這是該錯誤對工程和科學造成的最嚴重危險。 （工程師需要知道他們做什麼和不知道，這只是應始終維護的眾多學科之一。）
如果您對此稍加思考，那麼將小小的小指骨頭可以承受的力量與您的大腿所承受的負荷進行平均是沒有意義的。工程師使用*應力*代替*力*來計算材料破壞。那就是在某種類型的材料區域上分佈的力。如何定義該區域是所討論的壓力的種類。單位最終與壓力相同，因為力通過該區域分佈。這使您可以計算力對各種尺寸對象的影響。
@MagicOctopusUrn重新旋轉了黑洞：談論奇異點時，我不確定想到實際的物體旋轉是否有意義。但是，我們可以自信地說它們具有角動量，因為這是一個保守的屬性，並且東西趨向於進入它們。但是，IANAexpert認為，對於事件範圍內發生的事情的正確答案可能非常複雜，而且理論性很高；-)
@Flyto當一個物體塌陷到一個黑洞中時，有四個守恆量：質量，電荷，角動量和線性動量。角動量會扭曲時空（開始時會發生明顯的變形！），因此在黑洞附近進行動力學計算時必須考慮自旋。您必須在其上下文中採用線性動量守恆：在事件視界內未飽和的質量確實可以通過引力影響坍塌後的動量。不對稱會導致一些超新星以高速噴射出產生的黑洞。
足夠快地旋轉黑洞[創建裸奇點]（https://en.wikipedia.org/wiki/Naked_singularity#Metrics），即沒有事件範圍的黑洞。
@MagicOctopusUrn:真空中的球形股骨？ :-P
尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）的第一次太空飛行，就是雙子座8號（與飛行員大衛·斯科特（David Scott）一起），幾乎碰到了這種自旋的情況。阿姆斯特朗解決了這一問題，使用了四分之三的重返機動燃料，並觸發了任務規則以立即中止任務。