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Como construir um disco (ou aro) voador

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Re: Como construir um disco (ou aro) voador

Mensagem por Jonas Paulo Negreiros em 22nd Junho 2014, 12:59

A fim de ilustrar o problema do túnel toroidal com maior clareza, preparei uma maquete rústica do planeta, com a indicação de corpos e forças envolvidas.


Nesta figura (acima) , as bolinhas fazem as seguintes representações:

- A bolinha azul representa o polo norte;

- As bolinhas vermelhas indicam o sentido da gravidade em cada ponto de onde pode estar assentado o túnel toroidal .

- Desconsiderar a presença das bolinhas branca verde-escuro e amarela.

Nota: as funções de cores e bolinhas mudam pelas limitações do "ensaio fotográfico"  Razz !

O exemplo do motociclista sobe o equador



Versus...




As bolinhas brancas (acima) representam, ao mesmo tempo, duas posições de trajeto do motociclista, o "fim do tunel" e o vetor da ação gravitacional.  Desconsiderar as bolinhas que estão sobre o paralelo norte.

Exemplo do motoclista sobre um paralelo no hemisfério norte.



Versus...



As bolinhas vermelhas representam duas posições de trajeto do motociclista num toroide assentado sobre um paralelo norte (círculo vermelho).  A bolinha vermelha "mais distante" pode representar "o fim do túnel".  Isso é válido enquanto o motociclista caminha em baixa velocidade.

Assim que o motociclista alcançar a velocidade orbital e o tunel toroidal desaparecer instantâneamente, a "órbita" do motociclista derverá seguir o círculo azul.



Outra foto (acima) quando o "desaparecimento" do tunel acontece à direita da foto. a "órbita" do motociclista deverá seguir o círculo azul.

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Se o motociclista viaja sobre o equador em velocidade de escape (foto abaixo), a ação gravitacional terrestre (em vermelho, apontada para o nariz do leitor), coincide com o "prumo" do motociclista em relação ao solo.


Mas a viajem do motociclista será feita com as "rodas da motocicleta para cima" e a cabeça do motociclista estará apontada para o centro da Terra.

Se o túnel toroidal desaparecer, o motociclista escapará da atração terrestre. Enquanto o túnel não desaparecer, as rodas da motocicleta vão pressionar o teto do túnel.

Neste caso, a somatória de forças do gás (que, ao contrário do
motociclista, está distribuído em todo o túnel) será totalmente nula.

OUTRO DETALHE IMPORTANTÍSSIMO:



Quando o túnel toroidal  é posto sobre o equador, se este tiver uma rigidez infinita, a resultante da força gravitacional sobre o túnel será zero.

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Considereremos a rota sobre o paralelo norte (acima).

Desconsiderar as bolinhas que estão sobre o equador.

A bolinha amarela faz o papel da gravidade e aponta para o centro da Terra. A bolinha branca faz a função da força centrífuga sobre o gás e é tangente aos plano que corta o paralelo norte da Terra.

A bolinha verde-escura aponta para direção resultante da soma da força centrífuga e ação gravitacional.

Notar a semelhança das projeções de força (abaixo)  :



Acredito que o grande problema a ser resolvido é:

-Quando devemos considerar as forças centípetas e centrífugas?
-Quando elas devem fazer parte do problema?

Bem, a natureza já deve ter estas respostas...  Rolling Eyes !
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Jonas Paulo Negreiros
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Re: Como construir um disco (ou aro) voador

Mensagem por Jonas Paulo Negreiros em 27th Junho 2014, 10:30

A Wikipedia está ao meu favor  cheers  cheers  cheers :




Um aspecto um pouco contraintuitivo da velocidade de escape é que ela é independente de direção, então "velocidade" é um termo incorreto; é uma quantidade escalar e seria melhor descrita como "rapidez para escape" ou "velocidade escalar de escape". A forma mais simples de derivar a fórmula da velocidade de escape é usar a conservação de energia, assim: para poder escapar, um objeto tem que ter pelo menos tanta energia cinética quanto o acréscimo de energia potencial resultante de mover-se para uma altura infinita.

fonte:


http://pt.wikipedia.org/wiki/Velocidade_de_escape
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