16. kérdés - Lufik

[Privát Emil]

[dgy]

[Nullstejn]

Ha tehetek néhány anakronisztikus megjegyzést, szemét véleményem szerint a marsi repülés nem lehetetlen! Hogy mi módon lehetne mégis léghajózni a Marson, az a felhasznált anyagoktól is függ.

Nézzük először a földi esetet.

Kaphatók szépen festett szülinapi He lufik, fóliából, vagyis kevésbé rugalmas anyagból. Nem is kell őket totál felfújni, vagyis a belső és külső nyomás egyforma lehet. Nemrég megmértem egyet, nem a Marson, hanem Kispesten. Lencseszerű (szferoid) az alakja (a~20cm, b~10cm méretű, térfogata ~0.016m3, felülete ~0.25m2 lehet), lerövidített szalagjára egy kanalat kötve, a lufit elengedve majd lehúzva egy konyhai mérlegen ~5g-ot könnyített a kijelző szerint, ami valójában 5 pond erőt jelent (sok mérés átlaga, többféle kanállal, vagyis több méréstartományban és átlagolva). Vegyük a levegő mínusz He fajsúlyát 1.1 kilopond/m3-nek, ezzel egy lufi súlya vacuumban ~12 pond lesz. A lufikból 1 m3-en ~30 darabot össze lehet tenni, felhajtóerejük 150 pond. Ilyen köbméteres egységekből engem 670 darab tudna felemelni, vagyis ~20000 lufi szükséges. Össze is kell kötni őket, de ne használjuk a mezőgazdasági szaküzletekben beszerezhető, ámde drágább grafénzsineget, maradjunk a horgászbolti damilnál, ami nejlon. 30 lufi összekötése, csomókkal együtt, ráhagyással 30m zsineget igényel, minek súlya (0.14mm vastag, 2.1kp szakítósúlyú, 1.2 pond/cm3 fajsúlyú damil esetén) 0.55 pond, elhanyagoljuk. A fejünk fölött 5m-en kezdődő, ~9*9*9 méteres térfogatban elrendezzük a 670 darab egységet, ehhez ~7km damil elegendő. Ennek súlya 130 pond, elhanyagoljuk. A damil nyúlékony, az erők kiegyenlítődnek, ezért a 670 szál vékony damil biztonságos, ha jól összefogjuk őket. Az összes felhasznált damil hossza 27km, súlya ~500 pond, a lufik súlya pedig Σ240 kp.

Vegyük most a marsi esetet.

Körülmények: hőmérséklet 210 K, (felszíni grav. gyorsulás=3.7m/s2, de ez nem kell), felszíni nyomás=800Pa, légkör 95% CO2, de számoljunk 100% CO2-vel. Ezen adatokkal 1m3 felszíni légkör 20.2 g tömegű, van der Waals korrekció nélkül. Ugyanott 1m3 hélium csekély 1.8 g, a prócium pedig 0.46 g tömegű. A feladat tehát, hogy szorítsuk ki a marsi légkört könnyű, m3-ként pl. 15g-os eszközzel. A földi esetben használt (30db/m3) lufik tömege 360g/m3, alkalmatlan. Gyermekként kaptam egyszer egy május 1-i felvonuláson egy kedves munkásőrtől óriás lufit, volt vagy másfél méteres. Ilyen tehát létezik. De létezhet-e fóliából 15g/m3-es lufi, ez itt a kérdés.
Legyen egy marsi lufi kb. 1m3 térfogatú. Ezzel a földi lufi köbtartalmát 64-szeresére, felületét –ezzel tömegét- 16-szorosára növeltük. A lufi így 190g-os, még egy nagyságrendet le kéne faragni. A földi szülinapos lufi nagyon strapabíró, egy gyerek simán ráülhet. Spóroljuk meg a festést (NASA felirat se legyen), valamint vékonyítsuk a fóliát a biztonságos minimumra. Szerintem van ilyen anyag, a 15g/m3 elérhető. Ha kissé több időm lesz, keresek ilyet, és kiszámolom, kötélzettel együtt. Mindenesetre, ilyen lufikból engem a Marson szintén 20000 darab tudna megemelni, melyek egy 40*40*40 m-es térfogatban elhelyezhetők.

(Fenti számításokat 42 tizedesre is elvégeztem, ahol csak a Hubble-féle ~2.4 pHz értékű mértéknövelő tényezőt hanyagoltam el, és 2 hetet adok DGY-nek, hogy visszavonja a marsi léggömbözés lehetetlenségével kapcsolatos kijelentését, különben megy a feljelentés!)

Mentő körülmény, ha megoldjátok a következő feladatot:

Münchhausen báró a következőképpen repült: hashajtóval impregnált kukoricaszemet kötött egy zsineg végére, majd azt megevetelre kínálta fel egy libának. A liba rákapott, gyorsan átment rajta, majd libák sora tett ugyanígy. Kellő számú liba felfűzése után azok a bárót utaztatták.

1. Számold ki, hogy hány libán ment át a kukoricaszem, ha a 80 kg tömegű báró épp a levegőbe tudott emelkedni egy, az egyenlítőnél levő tenger partjáról, 100 kPa légnyomáson?

2. Tudvalevő, hogy a libák bélrendszere egy 10 cm átmérőjű, gömbszerű hasban kanyarog, ahol –az egyszerűség kedvéért- a bél átmérője végig 1 cm. A kanyarulatok bélközépátmérőben vett rádiuszát csak a has maximálja, de –a bélsár hirtelen irányváltását megakadályozva- minimálisan 2 cm kell legyen. Tervezz vagy becsülj libabél-rendszert, mely a fenti feltételek szerinti –a jó emésztést elősegítendő- maximális hosszal bír! Ha a libák repképessége egymás ki –és bemeneti nyílásaitól vett 1m-es táv esetén már nem sérül, valamint a libacsőr-hasbemenet és haskimenet-kloákavég távolság összesen 50 cm, milyen hosszú (súlytalan) zsineg szükséges a báró felemelkedéséhez? (Kis segítség, nehogy elszámold magad: a báró keze az utolsó libától is 1m-re van, szóval ezt még hozzá kell adni!)

3. Hogy a zsineg az első és a további libákon ne csússzon keresztül, a báró a zsineg túlsó végére akkora fadarabot kötöz, mely az első liba csőrén megakad, utazás közben pedig a kukoricás véget fogja a kezében. Lássuk be, hogy ez nem túl higiénikus, pláne ha a báró elfáradva váltogatja a kezét, a szabadon lévőt megnyalogatva pedig könnyen össze is foshatja magát. Mekkora a libatöbblet, ha a báró a zsineg libák által érintetlen végét markolja meg, és a libák hátrafelé repülnek?

[20 karakter lehet?]

A kulonbozo bolygokon valo, szarnyakkal torteno repulesrol van egy jo kis iras itt:

https://what-if.xkcd.com/30/

Eszerint a Titanon lufik es gepek nulkul is tudnank repulni

[dgy]

[Nullstejn]

Francba, fejtegetéseimet elolvasták a NASA-nál, már rá is kaptak a témára:



Annyi előnyöm maradt még, hogy én a NASA-feliratot is leterveztem az eszközről.

[Nullstejn]

Kedves Sanyi_Laci, írtam én is, elküldtem, nem látom. Van benne img /img hivatkozás is, ez lehet a baj?

[Nullstejn]

[Serafina]

[mmormota]