1樓:換這個可以嗎
騎自行車到月球需要多長時間?粗略來說24小時不停僅需267天!
2023年是「阿波羅11號」太空人登月的第50個年頭,儘管50年過去了,但是人類成功登陸月球仍是一件非常奇妙、充滿神秘感的事情。
正如約翰·甘迺迪**所說的那樣,我們做這些事情不是因為它非常容易,而是因為它很難!專家們也腦洞大開提出一些很好的物理問題,比如讓大家科學的計算一下從地球騎車去月球需要多長時間?
讓我們先解決一些實際問題吧!很顯然,如果從地球騎車到月球,我們需要在地球和月球之間架起一條超級纜繩,如果你選擇接受這個任務,你將騎行一輛漂亮的白色nasa自行車,這輛自行車具有特殊車輪,可沿著纜繩向前行駛(假設自行車摩擦力沒有能量損失),而且基於車輪和纜繩的特殊設計,車輪只朝乙個方向滾動,所以如果你停下來休息時,並不會從空中摔下來。
需要說明的是,2023年7月,「阿波羅11號」飛船僅用了4天便成功登陸月球,但是騎自行車到達月球可沒有這麼快!
從地面出發!
在月球騎行計畫開始之前,我們需要一些真實資料,首先,地球距離月球有多遠?由於月球環繞地球的軌道並不是完美的圓形,所以沒有乙個準確的答案,我們用地月平均距離38.4萬公里來進行計算。
現在,你可能會想,乙個人能夠每小時騎車行進24公里,這樣就可以計算從地球到月球的旅行時間了,不!你可能在平坦路面上以這個速度行駛,但騎自行車到月球卻完全不同,你將會像爬坡一樣,一直向上行駛。
之後距離計算是一件很複雜的事情,當你離地球越遠,地球引力就會不斷減小,每天同樣的努力會讓你行駛得更遠,最終當你距離月球很近的時間,就會變成一段「下坡路」,你就可以滑行了。
所以我們不能用速度來計算騎行至月球的時間,我們換個有意思也更科學的角度來計算,將人們的體能輸出量進行計算,如果你是一位環法自行車手,你可能每天騎行6小時會產生200瓦電能。
接下來,我們要計算出騎著自行車從地球至月球的最短距離——δy,引力場強度單位為g(牛頓/克),引力勢能值(δug)計算公式如下。
在這個計算公式中,m是人體體重(以公斤為單位),由於體能輸出量(p)是能量除以時間變化量的相應數值,可以使用體能輸出量來計算行駛所用時間(δt),相應的計算公式如下。
為什麼我要使用地月最短距離呢?很快就會搞清楚的,首先,讓我們快速核對一下:假設自行車騎手平均體重為75公斤,體能輸出量為200瓦,行駛過程中上公升1公尺需要多長時間?
基於這些資料,我得到的時間是3.675秒。
這個時間是不是太長了?如果你認為3.675秒時間爬上1公尺高的樓梯有點慢,換個角度來看,3.
675秒的時間內人體體能輸出量200瓦,的確這也是極限數值,因此採用這一計算公式是比較合理的。
挑戰引力!
我們可以在月球旅行中做地球上相同的事情嗎?問題在於引力,由於地球和月球引力作用不同,走相同樓梯的體能消耗會完全不相同,隨著人們離地心距離的增大,引力場作用將逐漸減弱,我們可以用以下公式計算出引力場值。
在這個計算公式中,如果你是空間中的那個灰點,我們可以使用右邊的方程式計算出灰點的重力數值,g是萬有引力常數,me是地球質量,r是從地球核心到你的向量。
但是你需要考慮到地球有引力作用,月球也存在引力,所以我們在方程式中新增另一項,假設月球的質量mm,從地球到月球的距離是r,可得出總引力場數值計算公式。
事實上將g數值計算為正值有失真實性,但這樣就能與之前計算的地球表面數值相匹配,以下是從地球到月球引力場數值隨旅行時間時間的變化曲線圖。
從地球出發,引力場是9.8 n/kg,在月球表面,引力場方向相反,數值為1.6 n/kg,這也證實了月球的引力場強度大約是地球的六分之一。
在大部分月球騎行旅程中,引力數值並不是零,但是非常小,開始的時候引力數值較大,騎行較困難,但是當你騎行達到1萬英里時,地球引力只是地球表面的10%,地月平均距離是24萬英里,之後的騎行速度會越來越快,當接近月球表面時就是一段下坡路了。
騎自行車到月球需要多長時間?
我們有乙個引力場計算公式,可以基於人體體能輸出量重複計算旅行時間,但這並不能完全代表整個旅程,當自行車騎手接近月球時,相當於走一段「下坡路」,由於引力數值減小,相應的體能輸出量也減少。
我們計算顯示從地球騎自行車到月球的「上坡路」僅需267天!這一資料令人吃驚,專業騎手的平均速度是60公里每小時,當然,267天必須保持24小時不間斷地高強度蹬車,相反,如果你每天踏6個小時的踏板,所需的時間將是4倍——1068天,也就是說幾乎需要3年時間,這一資料並不完全包含地月旅程。
這一計算資料並不包括最後的「下坡路」旅程呢?乙個選擇是停止踩踏板,你基本上會以相同的速度繼續前進,直到你距離月球非常近,但此時騎行速度仍然是非常快的,一旦你到達月球表面,就會像隕石一樣碰撞在月球表面,「下坡路」的速度有多快呢?
接近月球表面時自行車的行速速度變化曲線圖
是的,這是一輛非常快的月球自行車,在持續騎行第258天時,你的速度將達到100公尺/秒,大約一周左右之後,你的騎行速度將達到1000公尺/秒。
當引力場變得非常小的時候,騎手所有的能量都用於加速,實際上我們的計算公式存在乙個錯誤,真實情況很可能是越來越快,我的計算公式中將所有人體的能量轉化為引力勢能。
但是當引力場較低時,真的不需要太多時間「向上」移動,所以你最終會以超快的速度結束旅程,這個計算公式未直接考慮到動能的變化,假設騎手每一步開始時速度為零,但是仍然認為整體時間計算是合理的,畢竟很難做到非常精確,太空人還是盡可能選擇火箭發射登陸月球,從地球騎自行車所需的時間太漫長,而且需要考慮的因素很多,這一旅程並不容易。
騎自行車到月球需要考慮的因素
較真一點的話,在這項計算中,假設騎手體重是75公斤,這個數值比較適合男性,它並不包括自行車的重量,如果你將騎手包括車還有物資等等的總質量改為100公斤或者200公斤,旅行時間將是多少呢?
如果你不吃食物,就不能騎這麼長時間,基於100公斤的騎乘質量,要吃多少三明治才能到達月球?
為了實際從地球騎自行車抵達月球,必須建造一根鋼製纜繩,很顯然,地月平均距離是24萬英里,這根鋼製纜繩的建造成本並不低,地月系統並非持續保持靜止狀態,相反,它們一直處於執行旋轉,並且會自轉,這些因素都會改變騎車到達月球的時間,所以騎自行車去月球這事我們還是看看電影裡的情節就好了~~
2樓:匿名使用者
這個問題不複雜
地月平均距離是38萬公里,步行速度因人而異,有材料說現代人走路的平均速度是時速3.5英里(5.6公里), 那麼除一下就知道了,大概是7.7年。也就是不停地走7.8年到月球
3樓:塞冰安
地球和月球之間的距離是38萬,4000千公尺。人步行速度大約為五千千公尺/一小時。如果乙個人按每天走十小時計。每天可以走五十千公尺。
384000/50=7680天。約合21年。
從地球走到月球,需要多少年?
4樓:中原小象
地球到bai月球的距離是38萬公里du
。人的速度,在沒有負重
zhi的dao情況下,大約是4-5公里/小時。
假如回人一天可以走10個小答時,那麼一天可以走40-50公里。
一年360天(其餘5天算休息)可以走1.44萬公里。
從地球走到月球需要26.4年。
5樓:匿名使用者
這個問題不複雜
地月平均距離是38萬公里,步行速度因人而異,有材料說現代人走路的平均速度是時速3.5英里(5.6公里), 那麼除一下就知道了,大概是7.7年。也就是不停地走7.8年到月球
6樓:匿名使用者
這要看怎麼去,要是坐飛船或者火箭,幾天就到了。如果開車去,得先修好路,架好橋,量量有多長,才能計算出來。要是走路去,那先架好天梯,還得背上氧氣瓶。估計這一輩子也走不到。
7樓:
3600乘24乘365公尺 等於一年走的路
8樓:匿名使用者
從地球走到月球永遠不可能,唯一的只能 坐宇宙飛,"阿波羅11號"從火箭點火到環繞地球飛行的停泊軌道到經過地月飛行進入月球軌道用了80小時11分,102小時45分兩名宇航才登上月球,月了大約4天的時間.
從地球到月球要多久???
9樓:索清安夕嫣
因為地球是以80度斜角自西向東執行自轉的,而南北兩極正好位於地球的頂端和底部,,北極區不論一年四季什麼時候,都不會顯得太黑暗,因為它屬於地球的正頂點,也是太陽照射相對來說比較多的地方,就算天黑也只是像傍晚一樣稍微擦點邊,就在這時刻,太陽位於北極地平線正點位置,天黑如同黃昏
而南極就完全不同了.它位於地球的底部,80度角的自轉,會使一部分區域被另一邊黑暗所籠罩,當南極的夜晚來臨時,會比北極顯得黑暗,畢竟它位於地球的底部.
太陽光照射地球南北兩極需要半年才徹底變黑一次,這個現象和地球的公轉軌道有關,乙個原形軌道,太陽不是位於它的正中心,而是處在軌道邊緣和中心之間.也就是說,春夏兩季,地球是遠離太陽執行的.而軌道稍微成傾斜狀態,不是特別明顯,而這遠離點就是軌道的傾斜點,地球80度斜角,所以才有這樣的現象.
如果乙個人步行到月球,首先得先知道兩者之間的距離,地球到月球的平均距離約38萬公里.而每公里等於1000公尺,(380000乘1000)=3億8千萬公尺.假如按照乙個人布行走1000公尺的時間來算,一百公尺五分鐘走完,把快慢速度減去十分鐘,綜合設定為每千公尺40分鐘的話,乙個晝夜為24小時,一年為262800個小時,也就是說一年才走完8500多...因為地球是以80度斜角自西向東執行自轉的,而南北兩極正好位於地球的頂端和底部,,北極區不論一年四季什麼時候,都不會顯得太黑暗,因為它屬於地球的正頂點,也是太陽照射相對來說比較多的地方,就算天黑也只是像傍晚一樣稍微擦點邊,就在這時刻,太陽位於北極地平線正點位置,天黑如同黃昏
而南極就完全不同了.它位於地球的底部,80度角的自轉,會使一部分區域被另一邊黑暗所籠罩,當南極的夜晚來臨時,會比北極顯得黑暗,畢竟它位於地球的底部.
太陽光照射地球南北兩極需要半年才徹底變黑一次,這個現象和地球的公轉軌道有關,乙個原形軌道,太陽不是位於它的正中心,而是處在軌道邊緣和中心之間.也就是說,春夏兩季,地球是遠離太陽執行的.而軌道稍微成傾斜狀態,不是特別明顯,而這遠離點就是軌道的傾斜點,地球80度斜角,所以才有這樣的現象.
如果乙個人步行到月球,首先得先知道兩者之間的距離,地球到月球的平均距離約38萬公里.而每公里等於1000公尺,(380000乘1000)=3億8千萬公尺.假如按照乙個人布行走1000公尺的時間來算,一百公尺五分鐘走完,把快慢速度減去十分鐘,綜合設定為每千公尺40分鐘的話,乙個晝夜為24小時,一年為262800個小時,也就是說一年才走完8500多公里,按照3億8千萬公尺來計算,人布行到月球,至少需要40多年的時間,別看月球離地球很近,那不過是人類肉眼的一種跡象.實際離我們很遙遠.
就連速度驚人的衛星還要幾年到十幾年的時間才能登陸呢,更何況是人類步行.
從地球到月球要多久
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