[일반] 우주선 귀환, 신의 막대기 = 우주 자유낙하

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

어차피 둘다 외기권에서 자유낙하로 지상으로 떨어지는데

우주선 감속을 낙하산 만으로도 속도 줄여서 안전하게 착륙 가능함

아무리 신의 지팡이같은게 뾰족하게 만들어 공기 저항을 줄인다고 해도

지구 중력 가속도 만으론 지구 대기권에서 음속 돌파 불가능...

[앶3(reignofmoe)]

...? 종단속도로 음속 돌파 불가는 뭔 소리임..?

[앶3(reignofmoe)]

아니 진짜 궁금해서 묻는건데, 그게 말이 됨?

[익명(airline2456)]

엥 그건아님 바움가르트너 성층권 자유낙하 할때 인간도 음속돌파 했는데 우주에서 자유낙하하는 쇠막대가 음속을 왜못찍어

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

헉 그럼 음속의 속도에서 낙하산 편다는 말이야?

[앶3(reignofmoe)]

@ㅇㅅㅇ흘러 성층권은 공기가 희박해서 종말속도가 높을걸?

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

성층권 말고 지표면에 부딪칠 최종 속도를 봐야지

[앶3(reignofmoe)]

@ㅇㅅㅇ흘러 난 아무리 찾아봐도 ICBM 종말속도가 마학에 미치지 못한다는 글을 찾을 수가 없어서 그런데, 혹시 링크 달아줄 수 있음?

[익명(airline2456)]

@ㅇㅅㅇ흘러 네 말대로면 대류권에서 별도의 추력 없이는 종단속도 이상의 움직임이 불가능 하다는 얘긴데 그러면 운석에 죽은 공룡들이 억울하지 않겠냐

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

200kg 정도 무게의 운석이 지구 대기권에 진입할 때의 속도는 대략 초속 11km에서 72km 사이입니다.이 속도 범위가 발생하는 이유는 운석이 지구에 접근하는 방향과 지구의 공전 속도($29.8\text{ km/s}$)가 어떻게 결합하느냐에 따라 달라지기 때문입니다.1. 진입 속도의 범위최저 속도 (약 11.2km/s): 운석이 우주 공간에서 정지해 있다가 지구 중력에 의해서만 끌려 내려올 때의 탈출 속도와 같습니다. 즉, 아무리 느려도 이 속도보다는 빠르게 떨어집니다.최고 속도 (약 72km/s): 태양계 내에서 움직이는 운석의 최대 속도(약 $42\text{ km/s}$)와 지구의 공전 속도가 정면으로 마주칠 때 발생하는 물리적 한계치입니다.

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@앶3 2. 질량(200kg)과 속도의 관계 200kg이라는 무게는 대기 진입 전의 무게인지, 아니면 공기 저항을 뚫고 지표면에 도달할 때의 무게인지에 따라 결과가 다릅니다. 대기권 진입 시: 200kg은 우주적 관점에서 매우 작은 크기입니다. 진입 초기 속도는 위의 범위(11~72km/s)를 그대로 따릅니다. 지표면 도달 시: 200kg 정도의 운석은 대기를 통과하며 강력한 마찰열로 인해 표면이 타버리고 크기가 급격히 줄어듭니다. 대기 저항(항력)이 속도를 늦춰주기 때문에, 최종적으로 땅에 떨어질 때는 **종단 속도(Terminal Velocity)**인 시속 300~600km 정도로 감속되어 떨어지는 경우가 많습니다.

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@앶3 3. 에너지의 규모200kg의 물체가 초속 20km로 진입한다고 가정했을 때의 운동 에너지($E_k$)를 계산하면 다음과 같습니다.$$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$$$E_k = \frac{1}{2} \times 200\text{ kg} \times (20,000\text{ m/s})^2 = 40,000,000,000\text{ J}$$이는 TNT 약 10톤이 터지는 폭발력과 맞먹는 에너지입니다. 하지만 이 에너지의 대부분은 대기권에서 열과 빛, 소리로 소산되며 우리가 흔히 말하는 '별똥별'의 형태로 사라지게 됩니다.참고: 만약 이 운석이 공기 저항을 거의 받지 않는 철질(Iron) 운석이라면 지표면에 크레이터를 만들 수도 있지만, 일반적인 석질 운석이라면 공중에서 부서질 가능성이 높습니다.

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@ㅇㅇ 대기권 진입시엔 음속의 수십배로 돌입하지만 실제로 지표면에 도달할시엔 한참 못밎치는 속도 하지만 200키로그램의 위력만으로도 TNT 11톤의 파괴력을 가지곤 있음

[앶3(reignofmoe)]

@ㅇㅅㅇ흘러 어...지금 운석과 현존 물질 중 가장 비중이 높은 물질의 종단속도가 비슷할거라 생각하는거임..? 깃털이랑 쇠구슬의 종단속도가 같을거라 생각함..?

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@앶3 비중보다는 무게로 계산하는게 맞지 않을까? 에너지량은 질량에 비례하니깐

[익명(airline2456)]

@ㅇㅅㅇ흘러 1. 애초에 텅스텐 막대는 종단속도 자체가 음속 이상 2. 대기권 내 공기 저항에 의한 감속도 점진적인 감속이기 때문에 충분히 빠를 경우 종단속도까지 감속하기 전에 지표면 터치 가능

[익명(airline2456)]

@ㅇㅇ 잘 이해가 안 되면 사기그릇에 물 담아놓고 물 위로 쇠구슬 존나쎄게 던지는 상황 생각해봐 물 속에서 쇠구슬 종단속도는 사기그릇 깰 정도는 아니지만 니가 충분히 빠르게 쇠구슬 던지면 물이 구슬 감속하기 전에 사기그릇 박살낼수 있음

[앶3(reignofmoe)]

@ㅇㅅㅇ흘러 종단속도는 바람의 저항이 물체에 대해 가하는 힘이 중력 가속도와 길항할 때 도달하니까 당연히 비중이 중요하지. 공기 저항은 물체의 표면적과 속도에 비례하니까...

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@앶3 그렇네 그래서 탄도미사일과 비교해봤음. 우주에서의 자유낙하하는 탄도 미사일과 비슷하니깐

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@ㅇㅅㅇ흘러 탄도미사일의 사거리에 따라 종말 타격 속도는 달라짐..사거리가 길수록 높은 고도에서 떨어지니깐. 보통 단거리 미사일이 마하3~에서5, 중거리 미사일이 마하 5~10, 대륙간 탄도미사일이 마하 20이상이네

[ㅇㅅㅇ흘러(yellowmoon84)]

@앶3 왜 미사일은 운석보다 빠른가? 운석(200kg)은 모양이 불규칙하고 밀도가 낮아 대기권에서 속도가 급격히 줄어들지만, 탄도미사일은 다음 이유로 엄청난 속도를 유지하며 지면에 꽂힙니다. 형태: 공기 저항을 최소화하도록 설계된 날카로운 원추형입니다. 질량 밀도: 500kg의 금속 탄두는 같은 무게의 바위(운석)보다 훨씬 부피가 작고 단단하여 공기를 가르는 힘이 강합니다. 재진입 각도: 미사일은 의도적으로 가파른 각도로 떨어져 대기권에 머무는 시간을 줄임으로써 속도 손실을 방지합니다.

[익명(should1679)]

@ㅇㅇ 운석은 정지상태에서 지구로 자유낙하 한게 아니라 지구 중력에 끌리기 전부터 애초에 우주공간에서 빠른 속도로 이동하고 있던 물질이란다..

[익명(fact1351)]

[도쿠시마(pride7515)]

그냥 대류권에서 스톨이나 3차원스핀난 전투기가 떨어질때 몇G 걸리는지라도 찾아보는게

[익명(sweep9288)]

뭐 장애인임? 중학생도 추론 가능하겠다