Были или нет американцы на Луне?

Цитата: Technik от 01.08.2016 19:34:56ЕМНИП, некоторое время назад разбирался  вопрос: почему Олдрин на Луне при прыжке со ступеньки высотой 80 см  то ли упал, то ли почти упал?

 
Полистал ветку, конкретно к этому моменту вроде бы не возвращались, но камрады «физической» темы время от времени касаются.  Если баян – прошу извинить.
 
Первоисточника не нашел, будем считать, что где-то есть видео этого прыжка и что там Олдрин действительно падает или почти падает. Но не суть. Главное – какие получились результаты. Расчет, понятно, достаточно упрощенный, но порядок величин он дает.
 
Будет много длиннот и разжевывания общеизвестных вещей, но иначе не получилось.
 
 
1. Начальные условия:
 
A. Поскольку ни с одной ступеньки вы не спрыгните, сначала не подпрыгнув с нее хотя бы на несколько сантиметров вверх, считаем, что полет вниз при этом прыжке начался с высоты 90 см. Т.е. при  высоте подошв Олдрина в 90 см от поверхности Луны у тела, весящего на Земле 162 кг (Олдрин в скафандре), начальная скорость была нулевой.
 
Небольшое уточнение. Вес – в конечном счете это сила, которую можно измерять в килограмм-силах. Поскольку одна килограмм-сила практически        равна силе, с которой тело массой один килограмм давит на весы на поверхности Земли, массу Олдрина в скафандре (одинаковую и на Земле, и на Луне) принимаем равной 162 кг, а вот вес его на Луне будет в 9,807 / 1,622 = 6,05 раз меньше, т.е. 26,8 кг.
 
(Ускорение свободного падения на Земле 9,807 м/сек², на Луне – 1,622 м/сек²).
 
Итак, масса Олдрина в скафандре – 162 кг.
 
B. Рост Олдрина – 180 см (вообще-то 178, но округлим). Примем, что условный центр тела «Олдрин в скафандре» - это его попа. Тогда высота от подошв до попы – 90 см. Чтобы далее никого не травмировать попой, она же тухес (евр., идиш), обозначим ее аббревиатурой ЦМ – центр масс.
 
C. «Свободный» полет вниз начинается на высоте подошв Олдрина от поверхности Луны, равной 90 см, и заканчивается, когда подошвы Олдрина коснулись поверхности. Далее начинается торможение (о нем ниже).
 
2. Понятия
 
Для ответа на поставленный вопрос необходимо определить в рамках применимости к рассматриваемому процессу некоторые понятия (будут некоторые отклонения от общепринятых академических определений, не искажающие физическую сущность).
 
ЭНЕРГИЯ – это способность тела совершать работу. Применительно к подпрыгнувшему со ступеньки и на мгновение зависшему на высоте 90 см Олдрину – это ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ энергия. Которая силой притяжения Луны, пока Олдрин будет лететь вниз, будет превращена в кинетическую энергию. И в момент прилунения Олдрин будет иметь эту самую кинетическую энергию – энергию, которую сообщила ему в ходе его полета сила притяжения Луны.
 
Чтобы устоять на ногах, ему необходимо приложить некоторую контр-силу – чтобы погасить накопленную в полете кинетическую энергию. Т.е., чтобы затормозиться до нулевой скорости, необходимо совершить некоторую РАБОТУ.  
 
Выполнить эту работу, как и любую другую,  мгновенно (в нулевое время) невозможно – потребуется приложить бесконечную мощность. Т.е. конкретно эта работа будет выполняться в ходе прилунения в виде гашения за какое-то конечное время скорости движения  вниз до нуля.  Т.е. будет происходить обычное в подобных случаях торможение, заканчивающееся положением человека в полуприседе с согнутыми коленями.
 
3. Начальные условия D, Е:
 
D. Будем считать, что чтобы не упасть, Олдрину нужно остановить свой ЦМ на расстоянии 1/2 от расстояния, на котором он находится от поверхности, когда он нормально стоит. Т.е. если подошвы пролетают 90 см, ЦМ пролетает 90 + 45 см.
 
Е. Чтобы не усложнять расчет, также условно будем считать, что в момент касания сила притяжения Луны на Олдрина действовать перестает, и ему нужно погасить лишь только накопленную в полете вниз кинетическую энергию – а не еще и энергию продолжающей действовать на него силы притяжения. 
 
Т.е. работа по остановке должна начаться в момент, когда подошвы на поверхности, а ЦМ на высоте 90 см, и -  согласно условию D - закончиться, когда ЦМ на высоте 45 см. Т.е. для торможения на протяжении пути в 45 см  необходимо совершить работу, эквивалентную кинетической энергии, накопленной за время полета вниз.
 
Итак, путь, пройденный Олдрином в «свободном» полете – это 90 см,  и путь, пройденный в ходе торможения – 45 см.  «Полет» заканчивается полной остановкой - колени согнуты, высота ЦМ 45 см.
 

 
 
А – Олдрин, подпрыгнув со ступеньки, «завис» на высоте 0,9 м (от подошв до поверхности), «нулевая» точка, начало движения вниз.
 
В - Подошвы и ЦМ пролетели 0,9 м, подошвы коснулись земли, начало торможения.
 
С – Конец торможения.  Колени согнуты, ЦМ на высоте 0,45 м над поверхностью. Т.е. путь торможения – 0,45 метра.
 
 
4. Расчет.
 
4.1.  Путь, пройденный с ускорением «а» за время t, если начальная скорость нулевая (позиция А на рисунке)   S = a × t² / 2.
 
S = 0.9 метра, а = 1,622. Отсюда  t  (время  полета вниз с высоты  90 см):
 
t = 1,05 сек.
 
4.2. Скорость V в конце  полета вниз  V = Vo + a × t. 
 
Vo  = 0 (см. начальное условие «А»), тогда 
 
V = a × t = 1,622 × 1,05 = 1,70 м/сек 
 
4.3. Кинетическая энергия, набранная за время  полета вниз  
 
 Ек = m × V² / 2.
 
Ек = 162 × 1,70² / 2 = 234,1 джоулей.
 
4.4.   Условно будем считать, что на протяжении тех 45 см, когда Олдрин, подгибая колени, гасит накопленную энергию, средняя скорость его движения  вниз равна половине набранной за время полета скорости, т.е.
 
Vср  = 1,70 / 2 = 0,85 м/сек.  
 
4.5. Тогда время, в течение которого он погасит накопленную энергию
 
 t = S / Vср  _, отсюда     t = 0,45 / 0,85 = 0,53 сек.
 
4.6. Т.е. для того, чтобы погасить накопленную энергию и остановить свой ЦМ на высоте 45 см над поверхностью Луны, ему необходимо развить мощность
 
P = Ек / t  = 234,1 дж  / 0,53 сек = 442 ватта (единица мощности – ватт, это джоуль в секунду).
 
Мощность в 1 лошадиную силу (75 кгс × м / сек) – это 735,5 ватт.  
 
Т.е. 442 ватта – это 0,6 л.с.
 
5. Расчет по варианту 2. 
 
5.1. Проверим полученный результат иным путем.
 
Олдрин, «зависнув» на высоте 0,9 метра, если считать за высоту расстояние от его подошв до поверхности Луны, или на высоте 1,8 метра - если считать за высоту расстояние от ЦМ до поверхности, как физическое тело, находящееся в силовом поле, обладает потенциальной энергией
 
Eп = m × a × h,    где:
 
m – масса Олдрина в скафандре: 162 кг,
a – ускорение свободного падения на Луне: 1,622 м/сек2
h – начальная высота ЦМ физ-тела «Олдрин  в скафандре»:  1,8 м.
 
Формула приближенная, но для физ-тела, находящегося вблизи поверхности Земли или Луны, считается достаточно точной.
 
Т.о., потенциальная энергия физ-тела «Олдрин в скафандре»
 
Eп = 473 джоуля.
 
Памятуя про центр масс и про то, что ЦМ пролетел не 1,8, а 0,9 метра, можно утверждать, что в кинетическую энергию, которую Олдрину надо погасить,  превратилась приблизительно половина потенциальной энергии, т.е. 237 джоулей.
 
Как видим, почти идеальное совпадение с расчетом кинетической энергии по скорости, давшим результат в 234,1 джоуля и, соответственно, мощность в 0,6 л.с.
 
6. Оценка результатов.
 
Считается, что мощность обычного человека составляет около 0,1 л. с., 0,2 … 0,25 – у сильных тренированных людей. По крайней мере, так вещает Интернет.
 
В принципе достаточно сильный человек в импульсе может развить мощность и в 1 л.с. – скажем, поднять штангу весом 75 кг на высоту в 1 метр за 1 секунду. Но для этого, понятно, надо психологически приготовиться, в конце концов, даже просто соответствующим образом встать рядом со штангой.
 
А вот Олдрину, чтобы не иопнуться, нужно было развить мощность 0,6 л. с.  Нехреново, а? Он что, был к этому готов? Конечно, нет. Понятно теперь, почему он навернулся (или почти навернулся)?
 
Вот будет ли это понятно г-дам опровергам…

Цитата: Бузук от 03.08.2016 10:37:21При этом пилотируемых космических полетов к этому времени у амеров не было вообще - Меркури и Джемини полный и очевидный фейк, что убедительно доказывалось на этом форуме и у Еременко (http://usa-moon.ru/).

Цитата: South от 01.08.2016 22:40:19Читайте про полет Союз Апполон, на кой нужен был шлюз и как он использовался. Сами амеры его и тащили на орбиту а также подняли давление в Апполоне примерно до 300мм рт.ст. и по просьбе американских трудящихся астронавтов в нашем Союзе давление было понижено до 500 мм рт.ст. что дало возможность американцам сидеть в шлюзе 3 часа вместо 8. Соответственно при стандартных апполоновских 250мм рт.ст. и земных 765, как говорится 8 часов адаптации вынь и полож.

Цитата: Пикейный жилет от 01.08.2016 23:41:29Уважаемый модератор Сеня.

Ни в коем случае не хочу вмешиваться в вашу работу модератора.
Я понимаю насколько это тяжелый и неблагодарный труд и потерянное время.
Сочуствую вашему терпению.
Обращаюсь к Вам поскольку меня очень смущает фраза данная в заголовке.
«Обсуждаем американцев, а не друг друга.“
Это почему то вызывает у меня ассоциации с теоремой о катетах и гипотенузе прямоугольного треугольника и просьбой обсуждать только Пифагора. Причем тут сам Пифагор? Может быть дело все таки в школьниках, которые не в состоянии усвоить даже одно его доказательство, хотя их существует уже 367, а Кот Мудраго пытается изобрести еще и 368 ое. Поэтому извините великодушно если разговор иногда переходит на нерадивых учеников.
Что впрочем не отменяет ваше право банить и в дальнейшем так, как Вы это делали до сих пор в том числе и меня лично.
Но просьба все таки как то подкорректировать фразу из заголовка.
С уважением.

Цитата: Gremlin от 02.08.2016 03:15:46Кстати, не знаете максимальную снаряженную массу этой садовой тачки?

Цитата: ДальнийВ от 03.08.2016 10:22:50А американцы что-то Ц.Т. не поднимали для проверки устойчивости лунной тележки.

Цитата: ДальнийВ от 03.08.2016 10:38:33Да тут нереальные лошадинные силы!!!
Без мельдония точно не обошлось.
Так что прыжки астронавтов на "Луне" не защитаны.
Так-что ... дис-ква-ли-фи-ка-ци-я!
https://j.gifs.com/o2oZVz.gif

Цитата: South от 02.08.2016 17:02:181 Ошибочными и только в плане атмосферы.
2 Эффекты были, и они были  учтены, потому как уже к концу 60 начали проектировать шатл с нормальной атмосферой.

Цитата: Technik от 02.08.2016 20:56:42Уважаемые камрады Gremlin, Просто Русский, Бузук, М.Потапыч.

 
Физика вряд ли врет  – но вот мои модели прыжка с лестницы вниз и прыжка вверх, похоже, весьма некорректны – слишком упрощены. Пожалуй, есть смысл попытаться внести в модель прыжка вниз  уточнение центра масс астронавта в скафандре.
 
Кроме того, Gremlin навел на мысль хотя бы качественно оценить гашение части кинетической энергии при прыжке вниз всевозможными упругостями. В том числе и ранее мне неизвестными упругостями скафандра.
 
Возможно, я был неправ, когда посчитал максимально развиваемой человеком мощность ту, которую он развивает, постоянно выполняя некоторую работу - ну, скажем, тянет за собой телегу с грузом. А вот какая мощность может быть человеком развита в импульсе? - вот отсюда и попробую поплясать. Потапыч – при этом учту и Вашего волейболиста.
 
Бузук. Есть ощущение, что в Ваших «гифках» воспроизведение не в реальном масштабе времени, а ускоренное (съемка N кадров в секунду, воспроизведение – N+M кадров). Отсюда и «трюки». Есть мысли, как это проверить, особенно с учетом  40 см  – но опять-таки позже.
 
Просто русский –
 
« - Если кто-то найдет в моем расчете какую-то муйню, посыпаю голову пеплом и ухожу в пятый класс учить физику.

- А смысл? Если

Но – ceterum censeo! – американцы все равно были на Луне…) »
 
Очень просто. В данном случае я процитирую даааавний ответ Велюрова мне – «Я буду искать, в чем ошибся…». Ну, если хотите – чтобы решить таки эту задачку. Просто из совершенно бескорыстного интереса.  
 
Камрад normalized коротко упомянул тот факт, что на Луне имели место броски на невозможные на Земле высоты и дальности. Рискую объяснять общеизвестное, но все же.
 
И на Земле, и на Луне тело после броска летит вперед (или вперед-вверх, или просто вверх) со скоростью, которую обеспечила сила броска – и одновременно вниз под воздействием силы тяготения с ускорением, равным ускорению свободного падения. Не углубляясь на этот раз в расчеты, чисто интуитивно понятно, что на Луне тело, прежде чем упасть, пролетит вперед значительно дальше, чем при броске с точно таким же направлением на Земле.
 
Для наглядности все же цифры. Камень, брошенный строго горизонтально на высоте 2 метра от поверхности со скоростью 20 м/сек, на Земле пролетит до падения  (без учета сопротивления воздуха) 12,8 метров, на Луне – 31,4 метра. Так что бросочек метров на 60 на Луне – как нехх делать…

Цитата: normalized_ от 03.08.2016 00:28:27Была. Аж три раза. 
Ездил два дня назад по грунтовке на машине. Ямы, колдобины. Еще и дорога разъезжена. С лужами. Ни разу не перевернулся. Туда и о братно. А разгонялся до 60 км в час. И еще на велосипеде ездил, тоже не упал.
Так что была, однозначно.

Цитата: ДальнийВ от 03.08.2016 12:08:34Да эту американскую арбу даже не испытывали на Земле с имитацией лунного притяжения!
Вот фото испытания шасси Лунохода.

А ведь ничья жизнь на Луне от Лунохода не зависела.
П.С.
Продолжайте верить дальше.

Цитата: Кот Мудраго от 03.08.2016 00:49:43Стою на асфальте я в лыжи обутый. То-ли лыжи не едут, То-ли я - .........
Зачем таскать когда можно катить? 
Зачем протектор если колеса без привода?
Гладкие колеса прекрасно катятся по реголиту.
Для вашего сведения это достаточно плотная субстанция, по Луне не ходят в нем по колено.
Поворачивать санки намного сложнее, чем тачку с двумя независимыми колесами, которую можно развернуть на одном месте.
Так много очевидных вещей которых вы не понимаете...просто удивительно...
Вот вам испытания тележки на рыхлом песке без оборудования (можно считать, что при лунной силе тяжести).


И куча испытаний на местности похожей на лунные просторы.

Цитата: ДальнийВ от 03.08.2016 10:22:50Спасибо за фото, особенно эту!
На этой фото очень хорошо и наглядно видно что ручка за которую держится "испытатель" закреплена не жёстко а ещё и вращается!
То есть астронавт абсолютно не контролирует положение тележки, ни визуально ни тактильно.
Кто катал тележку, тот поймёт.
То есть всё строго по Лаврову.  Д.Б.!
Ну а что относительно Ц.Т. то ... надо различать статику и динамику.
Когда тележка не двигается, (а кому она нужна неподвижная-то)то Ц.Т. конечно-же там же где и был.
И при движении  Ц.Т. там-же.
Но... так как притяжение на луне в 6 раз меньше, а масса неизменна, то при движении неустойчивость тележки будет примерно такая-же как если поднять Ц.Т. тележки в 6 раз.по сравнению с устойчивостью той же тележки на Земле.
То есть грубо говоря устойчивость при движении тележки на Луне в 6 раз меньше чем на Земле.
Для имитации лунных условий Ц.Т. и поднимают при испытаниях на Земле.
О чём и свидетельствует эта фотография испытания остойчивости Лунохода на Земле .

Центр тяжести зачем-то подняли... 
П.С.
А американцы что-то Ц.Т. не поднимали для проверки устойчивости лунной тележки.
Зато смазливую девицу запрягли, для убедительности.... наверное.

Цитата: Кот Мудраго от 03.08.2016 01:48:58Дабы в очередной раз не выглядеть странно, вам нужно более усилено изучать матчасть.
Вот например тренировки при малой силе тяжести на склоне с рыхлой почвой.
Вы из опытных астронавтов немощных детей не делайте.

Цитата: OlegK от 03.08.2016 05:20:23Рассуждать насчет "что угодно" можно было только до доставки советского грунта.   Первая же проба Луны-16 показала:

Виноградов А.П. "Предварительные данные о лунном грунте, доставленном автоматической станцией "Луна-16", стр. 17
https://docs.google.com/file/d/0B5fWSUwyGEfaWU5yU1JjdGdSVkk/edit?pli=1

Цитата: OlegK от 03.08.2016 09:35:11"Сколько угодно" это как?  Наши, подчеркиваю, доставляли по ОДНОМУ керну зараз.  А вот амовских образцов были сотни.   Для примера вот 


Это английская работа из сборника "Космохимия Луны и планет".  Сколько нужно "тяжелых АМС" чтобы привезти столько образцов хотя бы для одного университета Бристоля?

Цитата: Кот Мудраго от 03.08.2016 12:21:42Ну и насколько по вашему подняли центр тяжести у макета Лунохода?

Цитата: normalized_ от 03.08.2016 12:42:41Ни насколько.

ДальнийВ, как видно, не понимает зачем сделали длинную палку.

Отгадка:
Длинную палку сделали для моделирования правильного соотношения между весом и моментом инерции (инерция по вращению по горизонтальным осям).

На Луне вес меньше, а инерция по вращению такая же, поэтому чтобы моделировать подобие поведения езды по ухабам, уменьшили вес, восстановили инерцию по вращению но не изменили ц.т.

Цитата: walkcat от 03.08.2016 10:26:17Таки это мальчик. Остальное - за скобками...

Цитата: normalized_ от 02.08.2016 11:25:42Д/ф (на русском).
Моделирование входа в атмосферу по программе Аполлон / Apollo Re-entry Simulation

Скрытый текст

[movie=640,480]http://youtu.be/LdUAMJkN2GQ[/movie]

https://www.youtube.…dUAMJkN2GQ

Рекомендую начать с него. Там на примере тренажера (американцы же тупые, сильно готовятся) показано: Траектории, ее изгибы, всякие особенности, вычисление точки приземления, закрутка, центр тяжести.