Сколько времени займет подъем по лестнице в космос?

Подробности

Обновлено 11.04.2020 17:38

«В Матрице твоё сознание меняется, но ты по-прежнему остаешься физиком...»

Неверие и сомнения отбрось — очисти свой мозг для осознания нестандартных вопросов!
Присоединяйтесь к научным размышлениям!

Серьезные ответы физика на абсурдные гипотетические вопросы, возникающие порой у взрослых и детей.
Глава из книги "А что, если...?".
Автор: Рэндалл Монро — физик и программист.

Ранее
Оглавление
Далее

Если построить лифт в космос с регулируемым атмосферным давлением и соорудить внутри него лестницу, то сколько времени займет подъем по ней на самый верх?

Если вы профи по покорению лестниц, то неделю-две. На мотоцикле можно добраться за 12 часов.

Башня до космоса будет совсем непохожа на космический лифт. Высота лифта составила бы около 100 000 километров, тогда как башне хватит «до космоса» 100 км.

Постройку такой высоты пришлось бы делать герметичной и оборудовать шлюзовыми камерами через каждые несколько километров.

Лестница в космос насчитает с полмиллиона ступенек. Чемпионы мира по покорению лестниц за день могут взобраться примерно на высоту Эвереста. В прошлом октябре Ридл установил рекорд, взяв 13 145,65 метра за 12 часов. Если он будет двигаться в таком темпе и тратить вторую половину суток на отдых, еду и сон, то окажется на верхнем пролете чуть больше, чем за неделю.

Взбираясь по лестнице, вы сжигаете калории. Следовательно, придется захватить еду. Самым рациональным выбором (учитывая калорийность на килограмм) будет сливочное масло. Именно поэтому исследователи Арктики так им запасаются.

Допустим, ваш рюкзак вмещает 9 литров. Подъем на 10 ступенек сжигает около калории. Значит, весь путь до космоса обойдется вам примерно в 72 000 калорий. Наполнив свой рюкзак сливочным маслом, вы практически обеспечите себя калориями на всю дорогу к вершине.

Но вы будете идти по лестнице пару недель, так что потребуется и стандартный дневной паек в 2 000 калорий (три кусочка масла). Прибавив его к тем 72 000 непосредственно на подъем, мы поймем, что нам нужен более серьезный 16-литровый рюкзак. В такой рюкзак поместится около 110 000 калорий масла, чего хватит вам до вершины, если вы не на шутку решились ее покорить.

Если вы не хотите есть без малого 16 кг масла, взберитесь наверх на мотоцикле. Взяв за основу скорость, с которой этот байкер покоряет 45 ступенек, можно предположить, что весь путь на мотоцикле займет день.

Отлично, вы добрались до верха. Что дальше? Раз уж на то пошло, попасть в космос не так уж и сложно. Что действительно трудно, так это выйти на орбиту, и тут башня вам не шибко поможет.

Что же еще можно сделать?

Профессор Майкл Лонге-Хиггинс занимался исследованиями в Кембриджском университете и специализировался на гидродинамике, особенностях пузырей и атипичных волнах. В 1953 г. коллега показал д-ру Лонге-Хиггинсу «забавную игрушку», недавно вышедшую на рынок. Некоторые свойства этой «пружинки» были необычными. Профессор немедля засел за ее изучение и даже записал результаты своей работы.

Д-р Лонге-Хиггинс начал с того, что с помощью математического моделирования определил: скорость спуска «пружинки» по лестнице зависит от свойств самой игрушки, а не от размера или формы ступенек. Они с коллегами провели серию экспериментов, используя «пять разных лестничных пролетов колледжа Тринити в Кембридже с различными размерами ступеней». Исследователи пришли к выводу, что «„пружинка“ спускается со стабильной скоростью, которая составляет порядка 0,8 с на шаг».

Д-р Лонге-Хиггинс пришел к заключению, что игрушка быстро достигала стабильной скорости спуска, миновав первые пару ступеней. Так что, если вы поставите «пружинку» (такую, как у него) на верхнюю ступень лестницы в космос и правильно подтолкнете…

…она вернется вниз немногим больше, чем за пять дней.

Источник: Stairs, chtoes.li, CC BY-NC 2.5

Ранее
Оглавление
Далее