如果發動機不停工作的話,火箭的速度能無限接近光速嗎?

來源:論科學的時代    2020/2/29 7:35:31
責任編輯:王強
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這就要火箭的原理說起了,首先,我們要搞清楚一點,那就是火箭為什么要分級?干嘛不是一個整個,直接往上飛

大家好,我是論科學的時代,很高興與大家一起探索宇宙的奧秘。

物體是不可能達到光速的,當物體接近光速時,物體在速度方向上會被壓縮,物體的時間也會變慢。理論上火箭這

今天小編要帶大家了解的是:如果發動機不停工作的話,火箭的速度能無限接近光速嗎?

根據牛頓物理學,隨著燃料的逐漸消耗,火箭的質量逐漸降低,加速度會越來越高,火箭的速度會越來越快。只要

如今我們人類不斷的探索宇宙,發生了很多的探測器,而且研制了天文望遠鏡得到的設備去觀測。但是由于科技技術的有限,我們所能觀測到的宇宙范圍還是非常的有限的?茖W家們希望能夠深入到宇宙的深處,對宇宙進行更多的了解。那么目前,限制我們腳步的原因就是速度問題。

顯然不可能

在太空當中,幾乎是沒有阻力的,如果說不考慮天體的引力作用,火箭飛行還是相對來說比較容易。只要是能夠保持發動機不斷的工作,火箭的后邊兒持續噴火就行了,物質向后噴發的話,火箭的主體就會向相反的方向做加速運動,這其實是動量的守恒定律,啊,也可以這么說,火箭如果說帶足燃料的話就能夠一直加速。

1.根據愛因斯坦的相對論可知,當物體的速度增大接近光速時,物體的質量也會無限增加,相關公式如圖:

我們的宇宙幾乎是一個真空的狀態的,發動機不斷的在工作的話,火箭就能夠不斷的保持加速。但是,宇宙中雖然可以認為是沒有阻力的,也是沒有空氣阻力,但是在宇宙當中是有引力的。所以說火箭是不可能無限的加速狀態,也沒有辦法達到光速,只能說是接近光速。即便是在一個小范圍之內,引力是平衡狀態的,也可以說是沒有阻力,一旦給一個加速度的話,就會離開這個區域,從而又開始受到各種引力的影響。

自己算算,火箭差不多七八百米每秒,火車差不多七八十米每秒,光速是三十萬千米每秒,注意單位

所以按照理論來說的話,火箭的發動機不停止的工作的話,是有可能會無限的接近光速的。但是通過狹義相對論中的質增效效應的影響,如果說燃料的質量跟火箭的整體質量趨近于一的時候,它的一個極限速度是光速,那么在其他的情況之下,這個極限都是小于光速的。我們也可以這么說,這一個問題雖然說從理論上來講是可能的,但實際上的確是非常難操作,甚至是不可操作。

理論上可以承受,但是前提是保持較小的加速度,逐漸達到光速,這樣即使是在接近光速的情況下也能達到相對靜

宇宙飛船的速度越接近光速的時候,就會有一個質增效效應,通俗點來說就是,速度在無限接近光速的時候,也會趨于無限大,在這一種情況下,無論是什么樣子的發動機,都不可能會再讓速度增加了。這樣的話就明白了嗎?對此你們有什么別的疑問嗎?

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假設深空火箭的發動機一直工作下去,會達到光速嗎?

假設深空火箭的發動機一直工作下去,不會達到光速。

依據:

根據愛因斯坦相對論,當一個物體的速度達到光速時,他的質量將變成無窮大,并且要消耗無窮多的能量。所以,火箭理論上永遠不可能達到光速。

在宇宙中,火箭最快的速度是多少?

不是的,火箭的運行原理是反沖原理

火箭噴射的火焰方向與火箭的運行方向相反,始終對火箭有一個反沖力的作用

用牛頓定理分析的話,火箭的速度是可以趨近于無窮大

但事實上,根據相對論,火箭的速度越趨近于光度時,質量會發生變化,牛頓定理不適用了,火箭幾乎是不可能達到光速的,要達到高速,還要考慮制作材料的問題

如果太空中的火箭不停加速,它最終能超過光速嗎?

這就要火箭的原理說起了,首先,我們要搞清楚一點,那就是火箭為什么要分級?干嘛不是一個整個,直接往上飛?答案是:根本做不到。

因為想要飛出去,至少要達到第一宇宙速度,也就是說至少要達到7.91km/s。按照目前的技術條件,單級火箭能達到的最快時速是6km/s,所以,利用單級火箭是沒辦法實現的。

至于為什么實現,我們可再多說幾句。我們設想一下,把一個巨大的火箭做成了單級的,那么就意味著要把全部的推進劑都出處在火箭的貯箱里面。這就需要把貯箱的體積擴大到非常大的程度,但我們要知道的是體積并不是可以隨便擴的,隨著你擴大體積,為了能夠承受住負荷,就得加厚貯箱的箱壁,這在無形中就會增加貯箱的重量,貯箱的重量變大了,那會咋樣?需要的推進劑就會多。所以,為了達到第一宇宙速度,你又得增加貯箱的體積,以此儲存更多的推進劑,然后又會遇到貯箱重量變大的問題,一直循環往復。

一般來說是這樣的,首先先把第一級點了,讓火箭先飛起來,達到一定速度之后,也就是第一級燃料耗盡之后,讓它自動剝落。接著把第二級給點了,給火箭進一步加速,燃料耗盡后然后關機剝落。就這樣一級一級傳遞下去,一般來說,常見的是2-4級火箭。

所以,無限級的火箭隨著不停地加速,會越加越慢,而且始終加速不到光速。其實不要說火箭了,僅就一個電子,人類都沒有能力把它加速到光速。

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