¿Cómo puede un cohete que se aproxima a la Línea Karman regresar a la Tierra a una velocidad terminal superior a 53 m/s?

En el libro Cómo hacer una nave espacial: una banda de renegados, una carrera épica y el nacimiento de los vuelos espaciales privados, el capítulo inicial detalla el intento de junio de 2004 de llevar SpaceShipOne a la línea Karman.

El capítulo también cuenta la historia del X-15, pilotado por Mike Adams en 1967, que volvió a entrar en la atmósfera terrestre a Mach 5 y se desintegró en un giro violento. Esto se utiliza como una advertencia para el lector sobre los peligros a los que se enfrenta Melvill en SpaceShipOne .

¿Cómo un vehículo, habiendo agotado su empuje primario, regresa a la tierra a una velocidad mayor que la velocidad terminal?

Respuestas (1)

53 m/s es la velocidad terminal aproximada de un paracaidista humano .

La velocidad terminal de un dardo de metal de 7 toneladas es bastante mayor. Los objetos más grandes tienden a verse menos afectados por la resistencia atmosférica que los más pequeños, en igualdad de condiciones. La velocidad terminal también aumenta con la altitud porque el aire es más delgado.

Suponiendo una masa de 7000 kg, una sección transversal de 3,5 m 2 y un coeficiente de arrastre de 0,3 (suposiciones fundamentadas para el X-15), esta calculadora de velocidad terminal en línea proporciona una velocidad terminal de 295 m/s al nivel del mar (alrededor de 0,9 mach). A 25 km de altitud (densidad del aire 0,04), la velocidad terminal es de unos 1800 m/s o mach 5.

Pensé que todas las cosas tenían la misma velocidad terminal. Si tiramos un libro y una bala de cañón desde una gran altura caen al mismo tiempo no?
@ Venture2099 No en la atmósfera, no (¿aterrizan una pluma y una bala de cañón al mismo tiempo?). La fuerza de retardo de la resistencia del aire es proporcional al área de la sección transversal; la aceleración relativa impartida por esa fuerza es inversamente proporcional a la masa. Para esferas de densidad idéntica, por ejemplo, el área de la sección transversal aumenta por el cuadrado del radio; la masa aumenta en el cubo del radio, por lo que la aceleración de arrastre es inversamente proporcional al radio.
@ Venture2099 La razón por la que puede funcionar una demostración con dos bolas de metal desde una altura no demasiado grande es que el efecto de la resistencia del aire será insignificante para objetos bastante masivos a velocidades bastante bajas.
@Venture2099 ¿Un paracaidista con paracaídas llega al suelo al mismo tiempo que uno sin él ?
@Antzi El último en intentar tal experimento falleció antes de poder publicar los resultados...
@Raptor Es por eso que un buen estudio científico siempre debe discriminar al investigador y al sujeto de prueba.
Diles eso: quora.com/…
Tenga en cuenta que a 25 km de altitud, la velocidad del sonido es en realidad más baja que al nivel del mar, por lo que 1800 m/s = Mach 6 más o menos a esa altura.
@ Venture2099 Si un libro y una bala de cañón golpean el suelo al mismo tiempo, entonces están en el vacío (o casi en el vacío) y, por lo tanto, no tienen una velocidad terminal.
El problema también es que los cohetes se construyen precisamente para reducir la resistencia, por lo que reducir su velocidad a la "velocidad terminal" lleva un poco más de tiempo que una persona.
Felix Baumgartener en su salto alcanzó los 1,3 mm/h (megámetros, eso sí, iba a miles de kph). Esa velocidad terminal es para un paracaidista en una atmósfera "baja", como la que normalmente saltan los paracaidistas. Notarás si observas el paracaidismo que muy rara vez usan máscaras en el avión de puertas abiertas, porque no son demasiado tan alto que el aire se adelgaza. +1 por explicar que es significativamente diferente de la velocidad máxima alcanzable en la atmósfera.
megámetros = Mm; milímetros = mm.
¿Cómo puede un cohete que se aproxima a la Línea Karman regresar a la Tierra a una velocidad terminal superior a 53 m/s?
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