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骑自行车到月球需要多长时间?24小时不停仅需267天

时间:2019-07-29

  重达75公斤的骑手需要大约267天到达月球!

在月球自行车计划开始之前。我们需要一些真实的数据。首先,地球离月球有多远?由于围绕月球的轨道不是一个完美的圆,所以没有准确的答案。我们使用的平均每月距离为240,000英里(384,000公里)。

现在,你可能会认为一个人每小时可以骑行15英里,所以你可以计算从地球到月球的旅行时间,不!你可能在平坦的表面上以15英里/小时的速度行驶,但骑自行车到月球是完全不同的,你将像山一样上坡。

距离计算是一个复杂的问题。当你离地球越来越远时,地球的引力就会减小。每天同样的努力会让你旅行更远。最后,当你靠近月球时,你将成为一个“下坡”,你可以滑动。

所以我们不能用速度来计算乘车登月的时间。艾伦计算人的物理输出。如果您是环法自行车赛,您可以每天骑6小时产生200瓦的电力。

接下来,我们需要计算自行车上的从地球到月球的最短距离Δy,重力场强度单位是g(牛顿/克),并且重力势能值(ΔUG)计算如下。

在该计算公式中,m是体重(千克)。由于物理输出(P)是能量的相应值除以时间变化量,因此物理输出可用于计算行程时间(Δt)。计算公式如下。

为什么我必须使用地球和月球之间的最短距离?很快就会很清楚。首先,我们快速检查一下:假设平均骑行者的体重是75公斤,物理输出是200瓦,在驾驶期间需要多长时间才能上升1米?根据这些数据,我得到的时间是3.675秒。

这个时间太长了吗?如果你认为在3.675秒内爬上1米高的楼梯,它有点慢,但从另一个角度来看,人体的物理输出是在3.675秒内200瓦。这确实是极限值。因此,计算公式更合理。

挑战引力!

月球旅行期间我们可以在地球上做同样的事情吗?问题在于g。由于地球和月球的重力不同,同一楼梯的物理能量消耗将完全不同。随着距地球中心的距离增加,引力场将逐渐减弱。我们可以用下面的公式计算引力场。值。

在这个计算公式中,如果你是空间中的灰点,我们可以使用右边的方程来计算灰点的重力值,G是万有引力常数,ME是地球的质量,r是从地球的核心到你的载体。

但是你需要考虑地球的引力效应和月球的引力,所以我们在等式中添加另一个项目。假设月球质量为mm,则从地球到月球的距离为r,可以得到计算总重力场的公式。

事实上,将g值计算为正值并非如此,但它可以匹配先前计算的地球表面值。以下是从地球到月球的引力场的值作为旅行时间的函数的图表。

从地球上看,引力场为9.8 N/kg。在月球表面,引力场方向相反,值为1.6 N/kg,这也证实了月球的引力场强度约为地球的六分之一。

在大多数月球自行车旅行中,引力不是零,但它非常小。起初,引力值很大,骑行很困难,但是当你骑行10,000英里时,地球的引力只有地球的10倍。 下坡路。

骑自行车到月球需要多长时间? “上坡”只有267天!

我们有一个引力场计算公式,可以根据人体能量输出重复计算出行程时间,但这并不能完全代表整个行程。当自行车骑手接近月球时,它相当于采取“下坡”,因为重力值减小了。物理输出也减少了。

我们计算出自行车从地球到月球的“上坡”只有267天!这个数据令人惊讶。骑手的平均速度为37英里/小时。当然,267天必须保持24小时不间断的高强度制动器。相反,如果你每天踩踏板6小时,所需的时间将是4次 1068天,这意味着需要将近3年。这些数据并不完全涵盖地球之旅。

这个计算的数据不包括最后的“下坡”旅程吗?一种选择是停止踩踏板。你将基本上以相同的速度继续,直到你非常接近月球,但骑行的速度仍然非常快。一旦到达月球表面,它就会像陨石一样碰撞。月球表面的“下坡”速度有多快?

接近月球表面时自行车的行速速度变化曲线图接近月球表面时自行车的速度曲线

是的,这是一辆非常快的月球自行车。当你在第258天继续骑行时,你的速度将达到100米/秒。大约一周左右后,您的骑行速度将达到1000米/秒。

当重力场变得非常小时,骑车者的所有能量都用于加速。事实上,我们的计算公式存在错误。真实情况可能会越来越快。在我的计算公式中,人体的所有能量都被转化了。对于引力势能。

但是当引力场很低时,你并不需要太多的时间来“向上”,所以你最终会以超快的速度运行。假设骑车者在每个步骤开始,该公式不直接考虑动能的变化。零,但我仍然认为整体时间计算是合理的。毕竟,很难非常精确。我认为宇航员仍然选择尽可能多地在月球上发射火箭。从地上骑自行车所需的时间太长,需要加以考虑。有很多因素,这个旅程并不容易。

骑自行车登月时要考虑的因素

在此计算中,假设骑手重75千克。该值非常小,因为它不包括自行车的重量。如果您将骑手的总质量改为100公斤或200公斤,那么旅行时间是多少?

如果你不吃食物,你就不能骑这么久。根据100公斤的乘坐质量,您应该吃多少三明治才能到达月球?

为了实际骑自行车从地球到月球,必须建造钢缆。显然,地球和月球之间的平均距离是240,000英里。这种钢缆的建造成本不低,地月系统不是连续静止的。相反,它们总是在运转和旋转,这些因素会改变自行车骑行到月球的时间。 (叶倾城)

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