Emmène-moi sur la lune… avec des éléphants!

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Saturne V Poussée

Maintenant, en utilisant ce que nous avons appris, revenons à la Saturn V. L'objectif de cette fusée est de produire suffisamment de poussée pour se décoller du sol. et accélérer à mesure qu'il monte. Selon cette page utile de Wikipedia, le Saturn V a produit une poussée de 35,1 millions de newtons.

C'est énorme. À titre de comparaison, le moteur d’un Boeing 737 a une poussée maximale au décollage d’environ 120 000 newtons. Vous devez en tirer près de 300 à la fois, pédalant sur le métal, pour générer autant de force. Mon petit chariot aurait à tirer plus de 800 millions de balles par seconde pour correspondre.

La poussée peut également être spécifiée en livres. Ces 35,1 millions de newtons seraient convertis à environ 7,9 millions de livres de force. Pas par accident, c’est un peu plus que le poids de 6,5 millions de livres d’une fusée entièrement chargée. Le «plus» est ce qui lui permet d’accélérer vers le haut.

Nous pouvons maintenant estimer le taux de consommation de carburant. La page que j'ai liée à la liste ci-dessus indique le carburant total pour la première étape à 2,16 millions de kilogrammes, avec un temps de combustion de 168 secondes. Cela nous donne un taux de masse moyen de 12 900 kilogrammes par seconde.

Nous avons presque fini! Il ne reste plus qu’à convertir des kilogrammes en éléphants. Il existe une astuce intéressante pour le faire, que vous pouvez utiliser dans presque toutes les situations.

En général, pour changer les unités d’un nombre, multipliez-le par une fraction équivalente à 1. Donc, dans notre cas, disons qu’un éléphant mâle a une masse de 6 tonnes, soit 5 000 kg. Nous pouvons multiplier notre taux d'épuisement en carburant par la fraction (1 éléphant) / (5 000 kg), comme indiqué ci-dessous.

Si vous regardez uniquement les unités dans l’expression ci-dessous, vous verrez que nous pouvons annuler le «kg» en haut et en bas et nous nous retrouvons avec 12 900/5 000 éléphants par seconde, ou:

Illustration: Rhett Allain

Ce n'est pas tout. Nous pouvons également calculer la vitesse à laquelle ces éléphants doivent être éjectés. En utilisant notre nombre pour la poussée, ainsi que le débit massique (en kg / s), j'obtiens une vitesse d'éjection d'éléphant de 2 721 mètres par seconde, soit environ 6 000 milles à l'heure.

Analyse vidéo

Alors regardons le film! Je peux utiliser mon préféré Traqueur logiciel d'analyse vidéo pour estimer le taux de masse et la vitesse d'éjection dans l'animation. Pour le taux de masse, je compte environ 6 éléphants en 0,3 seconde, soit 20 éléphants par seconde. Hmm … c'est beaucoup plus que mon 2,58 par seconde. Le créateur de cette animation doit utiliser de plus petits éléphants. Soit ça ou j'ai mal compté. (Il n’est pas facile de compter les éléphants balistiques.)

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