В преддверии новогодних праздников не хочется поднимать злободневные и тяжёлые темы. Хочется немного развлекаловки, но и так, чтобы мозг немного поработал.
Предлагаю вашему вниманию проект самодвижущегося поезда. Рассмотрим на примере маршрута Москва - Санкт-Петербург. И посмотрим как влияет кривизна пространства на нас, на бытовом уровне.
Всем известно, что кратчайшее расстояние между двумя точками - это прямая. Но раз Земля представляет собой сфероид или эллипсоид (в нашем случае мало чем отличаются) кому как нравится, то расстояние по земле не будет представлять собой прямую. Это будет отрезок дуги большого круга, условно, Земного меридиана. Тогда как прямая будет представлять собой нечто иное - тоннель! Посмотрим на рисунок 1.
По поверхности Земли прямое расстояние от Москвы до Ст.-Петербурга 636 км. Но если мы пророем прямой тоннель, то это расстояние сократится до 635 км. Разница в один км. Много это или мало? И причём тут самодвижущийся поезд?
Если не думать, то один километр - это очень мало, не существенно совсем. Но такой тоннель обеспечивает нам самодвижение со всеми вытекающими из этого последствиями. Давайте на предыдущий рисунок взглянем немного по другому, в привычных нам точках отсчёта, когда поверхность Земли представляет ровную плоскость. Для нас это привычнее как на рисунке 2.
Теперь мы видим, что тоннель уходит под землю под уклон. Этот уклон не большой, но даёт тягу в 500 кг. Поэтому первую половину пути поезд будет разгоняться под уклон, а вторую часть пути пройдёт по инерции из-за набранной скорости. Кому интересно все расчёты привожу на картинке.
Таким образом получается, что поезд первую половину пути будет ускоряться и наберёт максимальную скорость ~ 2000 км/ч! Средняя скорость нашего поезда будет 1000 км/ч, а весь маршрут он проедет всего за 38 мин. Сравним теперь наш поезд со знаменитым "Сапсаном", максимальная скорость которого 250 км/ч и время в пути 3,5 - 3 ч 45 мин. Небо и земля.
Конечно расчётные данные представляют собой идеальную картину. На поезд будут влиять трение и сопротивление воздуха, поэтому двигатель, а значит и топливо ему будет необходимы для преодоления этих сил. Но даже при этом экономия топлива и времени пассажиров будут весьма существенны.
Единственная трудность возникает при строительстве такой дороги. Тоннель сплошной, проходящий под землёй и углубиться должен почти на 8 км. Но думаю, для технологий ближайшего будущего это будет плёвым делом.
Вот такая статья, немного юмора, немного "пищи" для мозга. Ставьте лайки)
Всех с наступающим Новым Годом!