完全弾性衝突での加速・減速

質問

宇宙船の加速・減速に完全弾性衝突を使うことは無理でしょうか？どっかのＳＦ小説でネタが出ているような気がするのですが・・
推進剤が不要なのでとっても魅力な推進力なんですが、やっぱり限界があるのかな？っと思って質問して見ました。

回答No.2

ranx · ベストアンサー

地球の引力を脱するのに必要な速度は、秒速約８ｋｍです。
宇宙船の大きさを仮に１００ｍとします。
弾性衝突を開始した時点で宇宙船先頭部分の速度がゼロになったとします。
宇宙船の最後尾はそのまま進行し続けますから、約０．０１２５秒後には
先頭を追い越します。つまりそれ以前に反転しなければ、宇宙船は破壊
されると考えて良いわけです。すると、衝突にかけることのできる時間は
往復で約０．０２５秒しかありません。往復で秒速約１６ｋｍの速度変化を
これだけの時間で行うわけですから、その間の平均加速度は６４０ｋｍ／秒＾２
にもなってしまいます。重力加速度の実に６５０００倍です。
搭乗員の体重が６０ｋｇだったとすると、かかる力は３９００ｔｗです。
これに耐えられるのであれば、あるいは可能かもしれません・・・。

お礼

計算ありがとうございます！

たかだか８ｋｍ／ｓで３９００ｔもかかっていてはぺしゃんこどころの騒ぎではないですね。体が裏返りそう・・
どんな単結晶の材質でも木っ端微塵になりそうな勢いだなあ。
惑星間での加速・減速のネタに使えないかなと思ったのですが、ちょっと安易すぎたかもしれません。

回答No.1

12m24

衝突というからには何かにぶつからないといけないので、宇宙船がもたないような気もしますし、そもそも衝突してくる物体を推進（加速）させる必要があるので、大して変わらないと思いますが。
　ちなみに一般の宇宙船は、噴射による運動量の変化によって簡単に説明できます。

補足

早速のご回答ありがとうございます！

確かに直接加速物を宇宙船にぶつけるとこなごなになってしまいますね。上手い方法はないものでしょうか・・

ぶつける加速物は重力カタパルトなんかを効率的に使えないかと・・