무한궤도라는건 이론적으로 불가능한가요?
무한궤도라는게 이론적으로 전혀 불가능한건가요? 대기가 없는 우주에서도 무한궤도가 불가능 한건가요? 이론적으로 이해가 안가요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
대기가 없는 우주에서 무한궤도는 가능합니다.
무한궤도는 지구의 중력에 의해 끌려가면서도 동시에
지구의 회전 속도와 같은 속도로 움직이는 궤도입니다.
이 경우 무한궤도 위의 물체는 지구의
중력에 의해 끌려가면서도 지구의 회전 속도에 의해 발생하는
원심력이 이를 상쇄하여 계속해서 궤도를 돌게 됩니다.
대기가 없는 우주에서는 공기 저항이 없기 때문에 무한궤도 위의 물체는
아무런 저항을 받지 않고 계속해서 궤도를 돌 수 있습니다.
대기가 없는 우주에서 무한궤도는 이론적으로나 현실적으로 모두 가능합니다.
하지만 현실적으로 무한궤도를 유지하기 위해서는 몇 가지 조건을 충족해야 합니다.
무한궤도 위의 물체는 지구의 중력권 안에 있어야 합니다.
지구의 중력권 밖으로 벗어나면
지구의 중력에 의해 멀리 끌려나가게 됩니다.
무한궤도 위의 물체는 지구의 회전 속도와 같은 속도로 움직여야 합니다.
지구의 회전 속도와 다른 속도로
움직이면 지구의 중력에 의해 끌려나가거나 지구와 충돌하게 됩니다.
무한궤도 위의 물체는 공기 저항이나 다른 외부
요인에 의해 궤도가 흐트러지지 않아야 합니다.
공기 저항이나 다른 외부 요인에 의해 궤도가
흐트러지면 결국 지구와 충돌하게 됩니다.
대기가 없는 우주에서도 무한궤도는 가능하지만
현실적으로는 이러한 조건들을 충족해야 합니다.
무한궤도는 지구의 중력에 의해 끌려가면서도
동시에 지구의 회전 속도와 같은 속도로 움직이는 궤도입니다.
이 경우 무한궤도 위의 물체는
지구의 중력에
의해 끌려가면서도 지구의 회전
속도에 의해 발생하는
원심력이 이를 상쇄하여 계속해서 궤도를 돌게 됩니다.
이러한 현상을 이해하기 위해서는
지구의 중력과
원심력의 관계를 이해해야 합니다.
지구의 중력은 지구의 중심에서 멀어질수록 약해집니다.
무한궤도 위의 물체는 지구의 중력에 의해 끌려가지만
지구의 중심에서 멀리 떨어져
있기 때문에 그 힘은 매우 약합니다.
반면에 원심력은 물체가 회전하는
원심력을 말합니다.
원심력은 물체가 회전하는 방향으로 작용하며
그 크기는 물체의 질량과 회전 속도에 비례합니다.
무한궤도 위의 물체는 지구의 회전
속도와 같은 속도로
움직이기 때문에 원심력이 매우 커집니다.
이 원심력이 지구의 중력에 의해
발생하는 힘을 상쇄하여
무한궤도 위의 물체는 계속해서 궤도를 돌게 됩니다.
이러한 현상을 이해하기 위해서는
다음과 같은 공식을 이해해야 합니다.
f_c = m v^2 / r
f_c는 원심력
m은 물체의 질량
v는 물체의 속도
r은 원심력의 중심과 물체 사이의 거리
이 공식에 따르면 원심력은 물체의
질량과 속도에 비례하고 원심력의 중심과
물체 사이의 거리에 반비례합니다.
무한궤도 위의 물체는 지구의
회전 속도와 같은 속도로
움직이기 때문에 원심력이 매우 커집니다.
무한궤도 위의 물체는 지구의 중심에서
매우 멀리 떨어져 있기 때문에
원심력의 중심과
물체 사이의 거리도 매우 큽니다.
원심력은 지구의 중력에 의해
발생하는 힘을 상쇄하여
무한궤도 위의 물체는 계속해서
궤도를 돌게 됩니다.
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안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.
무한동력을 말씀하시는 것 같습니다.우주가 절대영도가 아닌이상 모든 에너지는 열에너지로 전환되어 에너지 로스가 발생하기 때문에 현실에서 무한동력은 불가능합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
무한궤도는 탱크와 같이 바퀴를 사용하지 않고 캐터필러형태로 계속해서 궤도가 돌아가는 이동방식의 바퀴를 말합니다.질문주신것은 무한동력으로 생각됩니다.
무한동력은 이상적이거나 계산된 상황에서만 적용가능할 뿐,
현실에서는 열에너지로 전환되어 에너지 소실이 발생하기때문에
추가적인 에너지나 힘을 가하지 않으면 동작을 멈추게 됩니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
무한궤도는 이론적으로 가능하지 않습니다. 이는 물리학의 법칙을 기반으로 한 결과입니다.
무한궤도란 물체가 중력에 의해 계속해서 곡선이나 타원형 궤도를 따라 움직이는 것을 의미합니다. 그러나 물체가 무한궤도를 유지하려면 중력과 동력이 균형을 이루어야 합니다. 중력은 항상 중심을 향해 작용하므로 동력도 중력과 정확히 균형을 이루어야 합니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
무한궤도라는 개념은 이론적으로는 가능하지만 현실적으로는 불가능합니다. 무한궤도란 무한히 지속되는 타원 궤도를 말하는데 이는 중력이나 다른 힘 없이는 유지될 수 없습니다. 따라서 대기가 없는 우주에서도 무한궤도는 불가능합니다.
우주에서 물체는 중력에 의해 서로를 끌어당기며 움직입니다. 이 중력은 물체의 질량과 거리에 따라 달라지는데 무한궤도를 유지하기 위해서는 무한히 작은 질량과 거리가 필요합니다. 하지만 현실적으로는 이러한 조건을 만족하는 물체는 존재하지 않습니다.
따라서 무한궤도는 이론적으로는 가능하지만 현실적으로는 불가능한 개념이라고 할 수 있습니다. 이러한 이유로 무한궤도는 우주에서는 관측되지 않습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 서수용 과학전문가입니다. 태양계 행성들은 일정한 궤도를 가지면서 이동합니다 하지만 우주는 팽창하고 있고 언제 무슨 일이 터질지 모르기 때문에 항상 무한궤도로 간다거 확정할 수 없습니다