2012-2013/3 91
ismerd meg!
A súly és a súlytalanság állapota
III. rész 4. A súlytalanság állapota
A 2. paragrafusban már láttuk, hogy a felfelé mozgó liftben levő ember látszólagos súlya sebességcsökkentéskor:
g G.
1 a G G
' '
l
Ez a formula azt mutatja, hogy az ember G1` látszólagos súlya zéróvá tehető, ha
|a`|=g. Ebben az esetben a súlytalanság állapotáról beszélünk. Tehát egy test akkor ke- rül a súlytalanság állapotába, ha mozgását csak a súlyerő határozza meg, vagyis ha a test szabadesésben van. Például, a súlytalanság állapotában van a Föld körül keringő műhold utasa (amikor a rakétamotorokat már kikapcsolták), vagy a ferde hajítás során paraboli- kus pályán mozgó test a Föld felületének a közelében, ha eltekintünk a légellenállástól.
A súlytalanság állapota Földi körülmények között huzamosabb ideig (több 10 másod- percig) repülőgéppel megvalósítható. Tanulmányozzuk továbbá: milyen pályán kell re- püljön egy szubszonikus Airbus repülőgéptípus (maximális sebessége vmax=1020 km/h) ahhoz, hogy utasai a súlytalanság állapotába kerüljenek és mennyi ideig tartható fenn ez az állapot? A repülőgép (utasaival együtt) akkor kerül a súlytalanság állapotába, ha mozgása megegyezik a vo kezdősebességgel, α szög alatt elhajított test mozgásával (fer- de hajítás) légüres térben. Tehát a repülőgép pályája
α cos v 2 x g - tgα x
y 2 2
o 2
egyenletű parabola kell, hogy legyen, amelyen a mozgás időtartama . g
sinα v tm 2 o
Ennek megvalósítása érdekében a pilóta a repülőgépet úgy fogja irányítani, hogy a motor húzóereje a levegő hatását folytonosan semlegesítse. Mielőtt a repülőgép parabo- likus pályára helyezkedne, egy körívet fog leírni, hogy megfelelő α szöget alkosson pá- lyájának érintője a vízszintessel a parabola alakú pályára való belépéskor (6. ábra).
A körívhez tartozó kör sugara Newton II. axiómájából számítható ki azzal a feltétel- lel, hogy az emberi szervezet saját súlyának az ötszörösére terhelhető:
Az általunk választott Airbus repülőgéptípus esetében
m. 9,81 20464 3 R 2850
2
92 2012-2013/3 A köríven való mozgáskor a repülőgép a vmax sebességéből veszít, hisz motorjának húzóereje ezt a sebességet csak vízszintes pályán tudja tartani. A repülőgép vo sebessé- gét, amivel a körív végén fog rendelkezni, a mechanikai energia megmaradásának az el- véből kapjuk:
.2 cosα v cosα 2 1
v v cosα 1 2gR v
v 2 mgh
mv 2 mv
max 2
max 2 max 2
max o 2
o 2
max
6. ábra
Ezt az eredményt figyelembe véve, a parabola pályán történő mozgás időtartama:
g . 2 cos α sinα v 2 g
sinα v
tm 2 o max
Bizonyítható (a tm α szerinti deriváltját zéróval téve egyenlővé), hogy a tm maximális értékét a
` o30 70 3 α
1 2
sinα
szögre kapjuk.
A súlytalanság állapota az Airbus repülőgéppel tehát maximálisan
44,5
s9,81 3
0,943 0,816 850 2 2
30 cos70 30 sin70 9,81 3
850 t 2
` o
` o
m max
2012-2013/3 93 ideig lehet megvalósítható.
Amint már említettük, a Föld körül keringő űrhajók és utasaik a súlytalanság állapo- tában vannak a rakétamotorok kikapcsolása után (a passzív pályán való mozgás alatt), hisz mozgásukat ekkor csak a súlyerő határozza meg. A szovjet Jurij Gagarin volt az el- ső, aki 1961. április 12-én a Vosztok (Kelet) űrhajó fedélzetén 108 percet töltött Föld körüli pályán. Az első űrhajósnő, Valentyina Tereskova már 2 nap 22 óra és 40 percig keringett a Föld körül. Valerij Poljakov a súlytalanság állapotában töltött idő rekordere:
két űrutazása alatt 679 napig tartózkodott Föld körüli pályán.
Irodalom
[1] L. M. Atanasiu: Mechanikai mozgások világában, Ifjúsági Könyvkiadó, Bukarest, 1963 [2] P. L. Kapiţa: Probleme de fizică, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1986 [3] Lukács Ernőné, Péter Ágnes, Tarján Rezsőné: Tarkabarka Fizika, Móra Ferenc Ifjúsági
Könyvkiadó, Budapest, 1983
[4] Dr. Szalay Béla: Fizika, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982
[5] L. V. Taraszov, A. N. Taraszova: Fizikai kérdések és feladatok, Gondolat Könyvkiadó, Budapest, 1978
[6] Ifj. Dr. Xántus János: A tengerfenéktől a csillagokig, Ifjúsági Könyvkiadó, Bukarest, 1960 Ferenczi János, Nagybánya
Számítógépes grafika
XXV. rész Grafika DOS alatt – III.
Típusok, konstansok, változók a.) Típusok
Név Deklaráció Jelentés
ArcCoordsType ArcCoordsType = record X, Y, XStart, YStart, XEnd, YEnd: integer;
end;
Rekord a görbék számára.
FillPatternType FillPatternType = array[1..8] of byte
Kitöltőminta megha- tározására szolgáló vektor.
FillSettingsType FillSettingsType = record Pattern: word;
Color: word;
end;
Kitöltés beállítására szolgál.
LineSettingsType LineSettingsType = record LineStyle: word;
Pattern: word;
Thickness: word;
end;
Egyenesek rajzolására szolgáló rekord.
PaletteType PaletteType = record Size: byte;
Colors: array[0..Max Colors] of Shortint;
end;
A Paletta beállításait tárolja.
