Hastighed og tid

Hej Spørg om Fysik
Hvis jeg klokken 12.00 starter med at flyve, hvor hurtigt og højt skal jeg flyve for at klokken er 12.00 hele tiden?

Med venlig hilsen
L H

Hastighed for evig middagstid

Højden betyder ikke meget. Jordens omkreds ved ækvator er 40 075,16 km, Jordens diameter ved ækvator er ca. 12.756,270 km (over polerne 12.713,500 km). De højder, man normalt kan flyve i med passagerfly, er op til ca. 12 km dvs. ækvatordiameter af flyvestrækningen er 12.780 km eller 0,2 % større omkreds.

Bruger vi denne radius, er omkredsen af flyvestrækningen ca. 40.150 km, og en flyvetid på 24 timer skal hastigheden være 40.150 km/24 h = 1673 km/h eller 465 m/s (lydhastigheden er omkring 330 m/s afhængig af temperatur). Vi skal altså flyve med et overlydsfly. Mig bekendt vil man være nødt til at lande på vejen for at få brændstof, og jeg har ikke hørt om lufttankning ved overlydshastighed, så der skal flyves en del hurtigere i praksis for at kunne nå at få brændstof, men det er naturligvis en detalje. Af passagermaskiner er det kendteste overlydsfly nok den fransk engelske Concorde, som ikke anvendes mere.

Concorden havde en maksimalhastighed på ca. 2100 km/h, kunne rumme 100 passagerer (siddende tæt, det var ikke nogen stor maskine), kunne medbringe ca.

95.700 kg brændstof (tænk hvor mange huse og lejligheder det kunne opvarme i et år for bare en tur over Atlanten) egenvægt ca. 78,7 tons og havde en rækkevidde på 7750 km. Den største flyvehøjde var 18.300 km, men det ændre ikke meget på regnestykket, men dog noget på den kosmiske stråling i flyet. Den skulle altså lande mindst 6 gange for at fylde brændstof på for en jord omflyvning. I de sidste år den var i brug, lavede man en nytårstur, hvor man oplevede nytårsaften i Paris, og derefter fløj til New York og fejrede nytår igen (ca. 6000 km).

Det hurtigste militære fly der er bygget, er mig bekendt Blackbird US (Lockheed SR-71). Det var et Amerikansk spionfly, som fungerede fra 1964 til satellitterne overtog luftovervågningen. Den ophørte med sine flyvninger omkring 1980. Flyet blev dog brugt ved en række kriser senere. En årrække derefter blev den brugt af NASA til opsamling af støv fra rummet i stor højde. Sidste gang flyet fløj for NASA var d. 9 oktober 1999. Tophastigheden var Mach 3,2, rekorden var 3520 km/h, rækkevidde 5400 km med mulighed for lufttankning.

SR-71 fløj på rekordtur fra New York til London (5571 km) på 1 h 55 min d. 1 sept. 1974 med lufttankning, hastighed 2908 km/h.

Det skal sammenlignes med Concordens 2 h 52 min. Og f.eks. Boeing 747 6h 15 min. Den største flyvehøjde der kendes var 25,929 km, det ændre ikke meget på jordomkredsen alligevel.

I dag findes et antal satellitter i rummet, som er i geostationære baner. De bruges til kommunikation og TV, det er den type, man sigter efter med sin parabolmodtager til TV. De ligger i en afstand på ca. 35 786 km over jordoverfladen (dvs. højde 0 m)hen over ækvator, og er så 23 timer 56 min. om at komme en tur rundt om jordcentret, det betyder, at de står fast over et givet punkt på jorden (det er jo nødvendigt for at kunne modtage med en konstant parabolretning). Deres hastighed er 3,07  km/s eller 11052 km/h, men de følger altså ikke solen. De fleste andre satellitter er i højder omkring 200 - 1200 km over jorden, og omløbstiderne kan være omkring 1½ time afhængig af højden. Ud over TV satellitter, hvor et udvalg vises på billedet, er der også mange kommunikationssatellitter til telefon internet mv. i de geostationære baner, så der er trængsel over ækvator.

Den internationale rumstation er i en højde på ca. 386 km dvs. dens hastighed er 27.600 km/h, og den når ca. 16 gange rundt om jorden pr. døgn (16 sol op- og nedgange), omløbstiden er altså ca. halvanden time.

Konklusionen er desværre, at jeg må skuffe dig, du ikke kan få en tur i evig sol nær jorden med den nuværende teknik, vi har hastigheden til rådighed (militære jetfly), men ikke rækkevidden.

Med venlig hilsen
Malte Olsen