какая скорость наибольшая в природе
Самая большая скорость в мире: мотоциклы, автомобили, самолеты, лодки
Пожалуй, каждый человек задавался вопросом о том, какая самая большая скорость в мире? Ответить на этот вопрос довольно сложно, так как разные люди понимают его по-разному. Одни подразумевают максимальную скорость человека, другие – автомобиля, третье – самолета. Однако ниже будут представлены практически все мировые рекорды скорости, установленные человеком.
Рекорд наземного транспорта
Рекорд скорости на наземном транспорте был установлен в 1997 году. Он принадлежит он великобританцу Энди Грину. Он вместе со своей командой смог построить реактивный агрегат (если его можно так назвать), который смог развить самую большую скорость автомобиля в мире и разогнаться до 1 228 км/ч.
Сейчас команда гонщика занимается созданием новой модели под названием Bloodhound SSC, которая смогла бы достичь скорости более чем в 1 600 км/ч.
Как уверяют специалисты, если новая модель оправдает все ожидания, то она будет двигаться быстрее пули. По внешнему виду Bloodhound SSC напоминает реактивный самолет без крыльев. И это не удивительно, ведь созданием машины занимаются солдаты авиации.
Самый быстрый человек в мире
Самым быстрым человеком в мире по праву может называть себя бразилец Усэйн Болт, который поставил сразу два мировых рекорда по скорости: в дистанциях на 100 и на 200 метров.
Ученые из Национального автономного университета Мексики были поражены результатами спортсмена и назвали его феноменом с точки зрения генетики и строения тела.
Усэйн Болт имеет рост 195 сантиметров, благодаря чему его можно назвать высоким спортсменам. С одной стороны, такой рост дает преимущество спортсмену, позволяя ему большие шаги. С другой же стороны, он становится причиной возникновения сильного сопротивления воздуха – ученые выяснили, что около 92 % затраченной при забеге энергии было потрачено именно на преодоление сил сопротивления воздуха.
Рекорд скорости на водном электротранспорте
Рекорд в категории «самое быстрое водное транспортное средство, оснащенное электрическим двигателем» был установлен совсем недавно, в 2017 году.
Рекордсменом стал катер, выпущенный компанией Jaguar совместно с Williams Advanced. Стоит отметить, что Williams Advanced являются частью крупной корпорации, в которую входит «Формула-1». Благодаря этому в новом катере Jaguar Vector Racing V20E применялись технологии и наработки, сходные по строению с элементами гоночных болидов.
В задней части катера расположены два электромотора суммарной мощностью 300 л. с. Масса лодки при этом составляет всего 320 кг.
Чтобы установить новый рекорд, катеру нужно было совершить два заезда в разных направлениях, на каждый из которых давалось 10 минут. Скорость фиксировалась на небольшом отрезке трассы длиною 1 км. По результатам испытания Jaguar Vector Racing V20E смог развить скорость 142 км/ч, что почти на 20 км/ч больше предыдущего рекорда, установленного в 2008 году.
Стоит отметить, что данная отметка является рекордом среди водного электротранспорта. Самую большую скорость в мире на катере поставил Кен Уарби в 1978 году – 511 км/ч.
Рекорд скорости в воздухе
Самую большую скорость в мире в воздухе смог развить самолет X-43A. Во время тестирования беспилотный аппарат показал удивительные результаты. Его скорость – 11 230 км/ч (самая большая развитая скорость в мире), что почти в 10 раз превышает скорость звука.
Разработкой X-43A занималась компания NASA. Инженерам пришлось провести множество исследований, касающихся сверхзвуковых двигателей, которыми впоследствии был оснащен самолет. На создание аппарата было потрачено около 250 миллионов долларов.
К особенностям X-43A можно отнести его малые размеры. Размах крыльев аппарата всего полтора метра, а его длина – 3,6 метра. На модель был установлен прямоточный сверхзвуковой двигатель, который работал на кислородно-водородном топливе. Чтобы сделать вес машины минимальным, инженеры решили не устанавливать на самолет кислородный бак, а сделать так, чтобы кислород в мотор поступал прямо из воздуха. Благодаря такому решению в процессе работы двигателя выделялся обычный водяной пар.
Самый быстрый мотоцикл
За рекорд на самую высокую скорость, развитую на мотоцикле, боролись сразу два гонщика: Рокки Робинсон и Крис Карр.
3 сентября 2006 года Рокки Робинсон установил рекорд на мотоцикле, развив скорость 552 км/ч. Спустя всего 2 дня Крис Карр устанавливает новый рекорд – 564 км/ч. Однако на этом все не закончилось. Команды обоих гонщиков начали модернизировать свои транспортные средства, чтобы установить новый рекорд скорости. Мощность двигателей новых моделей превышала 500 л. с., и они уже мало были похожи на мотоциклы из-за своих крупных размеров.
Спустя несколько лет, а точнее 26 сентября 2008 года, на трассу вышел Рокки Робинсон и развил на своем мотоцикле скорость 580 км/ч. Через год, 24 сентября 2009 года, Крис Карр устанавливает новый рекорд – 591 км/ч, однако окончательную точку в состязании все же поставил Робинсон, разогнав свой мотоцикл 25 сентября 2010 года до 605 км/ч.
Мотоцикл Рокки смог развить самую большую скорость в мире среди двухколесного транспорта. Его рекорд не побит и по сей день.
Самые быстрые машины серийного производства
Стоит отметить несколько серийных автомобилей, которые способны развивать скорость свыше 400 км/ч:
Koenigsegg Agera (447 км/ч – самая большая скорость машины в мире). Автомобиль считается самым быстрым среди моделей серийного производства. Под капотом у машины установлен 5-литровый мотор, который и позволил установить рекорд.
Bugatti Veyron. На протяжении долгого времени (с 2010 по 2017 год) автомобили серии Veyron считались самыми быстрыми в мире, пока их место не заняли швейцарские модели.
Hennessey Venom. Несмотря на то, что модель Hennessey Venom GT преодолела порог в 430 км/ч, она не была занесена в Книгу рекордов Гиннеса, так как во время испытания не было выполнено одно из главных условий – проезд по трассе в обе стороны (чтобы исключить влияние попутного ветра).
SSC Ultimate. Производители данного супер-кара заявляли, что он может разогнаться до отметки в 435 км/ч, однако эти данные не были проверены, а во время испытаний машина разогналась до 415 км/ч.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Новое в блогах
Максимальная скорость в природе
О какой бы скорости мы ни говорили, мы всегда говорим о скорости ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Едет ли автомобиль по дороге, его скорость – это скорость взаимодействия колес с поверхностью дороги, происходят ли химические реакции, их скорость зависит от взаимодействия атомов, и т.д.
Наглядной демонстрацией времени являются механические часы. Зубчатые колесики разных размеров вращаются и приводят в движение друг друга. Скорость их вращения различна и напрямую связана с радиусом колеса. Чем больше радиус, тем медленнее его собственное вращение. Но если говорить об относительной скорости, то для самого маленького колеса движение зубчиков (края) большого колеса кажется очень быстрым.
Таким образом, мы видим, что у каждого объекта есть некая собственная нормальная скорость, связанная с его внутренними характеристиками. И есть также относительная скорость, когда речь идет об объектах разного масштаба.
Для того чтобы происходило непосредственное физическое взаимодействие объектов, необходимо, чтобы они имели сопоставимый размер. То есть, чтобы «зубчики» одного объекта могли зацепиться за «зубчики» другого. В противном случае никакого взаимодействия не случится, и объекты будут двигаться независимо друг от друга.
Однако в природе все взаимосвязано и, если невозможен непосредственный контакт, то он осуществляется опосредованно, т.е. через другие объекты разного масштаба. И рано или поздно движение большого объекта оказывает воздействие на движение самого маленького или наоборот.
Теперь поговорим о скорости волн. Волны, образованные большими объектами имеют бОльшую длину волны и меньшую частоту. Волны, образованные маленькими объектами, имеют бОльшую частоту и меньшую длину волны. Их взаимодействие можно тоже представить в виде колесиков разного диаметра.
Если непосредственную связь мы можем наблюдать и фиксировать как материальное взаимодействие, то опосредованную взаимосвязь мы не в состоянии проследить от начала и до конца, и такие явления кажутся нам удивительными или случайными. Хотя на самом деле все эти явления подчиняются строгим закономерностям, которые можно математически выразить. Зная эти закономерности, можно использовать их для управления электромагнитными процессами, что мы с успехом и делаем. Например, мы научились накладывать одни волны на другие и передавать их через пространство, используя частоты радиосигналов. Радиоволны – это волны, излучаемые большими объектами. На них мы накладываем волны, излучаемые малыми объектами, и любой приемник, способный уловить эту радиоволну, может считать с него информацию.
Проблема в том, что слово скорость у нас ассоциируется исключительно с перемещением материального объекта в пространстве. И в этом случае да, нам необходимо использовать различные механизмы, которые позволяли бы перемещать нас или какие-то предметы со скоростью большей, чем мы способны развить сами. Для этого мы должны, образно говоря, использовать различные «зубчики», неровности, шероховатости, выпуклости и вогнутости, свойственные физическим объектам.
Но когда речь заходит о скорости света, о скорости электромагнитных волн, всякое материальное представление лишается смысла. Остается чистое информационное взаимодействие. Здесь речь идет не о скорости перемещения объектов, а о скорости ПОЗНАНИЯ.
Два объекта могут познать друг друга, если они пройдут полный цикл взаимодействия.
В терминах часового механизма это значит, что когда маленькое колесо совершит полный оборот вокруг большого, то оба колеса измерят друг друга в абсолютных значениях. Для большого объекта это познание произойдет за один полный оборот вокруг своей оси, а для маленького – за несколько, в зависимости от того, во сколько раз меньше его радиус.
Таким образом, познание объектов очень большого масштаба требует от нас очень большого времени или очень большой скорости. Времени жизни одного человека может быть недостаточно для постижения космических процессов, но развитие технологий и накопление знаний позволяют нас приблизить к пониманию глобальных процессов.
И главное, к чему мы приблизились – это изучение электромагнитных явлений. Сам факт их обнаружения указывает на то, что мир наш имеет не только материальную, но и информационную природу. Но ученые упорно не оставляют своих попыток объяснить эти явления с помощью исключительно материальных процессов. Это есть тупиковый путь в науке.
Открытие электромагнитных волн говорит о том, что мы приблизились к пониманию такого глобального процесса, который невозможно измерить с помощью чего-либо. А это значит, что его существование нужно просто признать, принять как факт. А это требует определенного нравственного и умственного уровня развития.
Умственный состоит в том, чтобы дорасти до познания самого глобального явления в природе, а нравственный – в том, чтобы понять, что у каждого человека своя скорость познания, и нельзя требовать от других чего-то непосильного. Иногда нужно просто подождать, чтобы до них дошло.
Аналогия с часовым механизмом позволяет понять многие природные процессы. Мы увидели, что размер (масштаб) объекта связан с его скоростью. Мы поняли, что значит собственная и относительная скорость природного объекта.
Но кроме размера радиуса колесики в часовом механизме обладают и еще одним важным свойством – размером зубчиков. Эта характеристика тоже очень важна для ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ колесиков.
Сцепление и эффективное взаимодействие возможны только тогда, когда зубчики имеют сопоставимые размеры и когда впадина на одном колесе соответствует выпуклости на другом, т.е. взаимно дополняют друг друга.
Используя эту аналогию, можно сказать, что для взаимодействия природных объектов необходимо, чтобы они обладали некими взаимодополняющими характеристиками по какому-либо общему признаку. Например, взаимное расположение двух прямых мы можем рассматривать наиболее эффективно тогда, когда они находятся в одной плоскости, изучать успешно химические свойства веществ мы стали лишь тогда, когда разделили их на окислители и восстановители, и т.д.
Деление на два взаимодополняющих признака – это условие максимальной точности (максимального разрешения) при изучении явления. А также условие минимально необходимого МАТЕРИАЛЬНОГО (физического) взаимодействия, которое можно зафиксировать со стороны наблюдателя, который всегда при этом находится вне плоскости взаимодействия изучаемых явлений.
Это не значит, что без подобного деления природа не может существовать. Но в этом случае речь идет о чисто информационном взаимодействии, без материального обмена. На таком уровне могут возникнуть такие явления, как сверхпроводимость.
3. Наибольшая скорость в природе
Специальный принцип относительности и релятивистский закон сложения скоростей (или вытекающий из него факт, что скорость света во всех инерциальных системах равна с) —два краеугольных камня специальной теории относительности. Исходя из этих положений, мы можем теперь приступить к обсуждению различных конкретных проблем. Рассмотрим прежде всего вопрос о фантастическом полете на космическом корабле, скорость которого больше скорости света, о чем шла речь в начале книги.
Человек совершенно свободно может переносить, например, непрерывное ускорение 14 м/сек 2 (при таком ускорении изменение скорости за час будет равно 50 км/сек). Если бы действовал классический закон сложения скоростей, как мы предполагали в начале книги, то намеченный полет был бы вполне осуществим. Каждый час корабль увеличивал бы скорость на 50 км/сек, это значит, что уже через 6 000 часов была бы достигнута скорость совета. После 250 дней полета световому лучу не удалось бы опередить нас. На самом деле все обстоит иначе.
Проследим за воображаемым полетом космического корабля, который в течение каждого часа увеличивает свою скорость на 50 км/сек. Пусть на этом корабле есть прибор, измеряющий скорость корабля относительно Земли. Вначале все будет идти по плану. Скорость корабля будет увеличиваться, как и предполагалось. Через 24 часа после старта экипаж корабля будет лететь уже со скоростью 1 200 км/сек (относительно Земли). Еще сутки — и скорость достигнет уже 2 400 км/сек. Проходит время. Дежурный космонавт измеряет скорость корабля относительно Земли, которая равна 8 000 км/сек. Через 24 часа измерения повторяются, и результат будет только 9 199 км/сек. Приращение скорости за сутки составит не 1 200 км/сек, как это было в начале полета, а только 1199 км/сек. В тот день, когда прибор на корабле зафиксирует, что скорость корабля достигла 100000 км/сек, приращение скорости за последующие сутки составит только 1 065 км/сек. Все ли здесь в порядке? Если из корабля выбросить предмет, который по инерции будет двигаться в пространстве с неизменной скоростью, то по прошествии 24 часов окажется, что скорость космического корабля относительно этого предмета возросла на 1 200 км/сек (относительно же Земли скорость корабля увеличилась за это время меньше чем на 1 065 км/сек).
Так будет продолжаться и дальше. Хотя скорость корабля и будет возрастать на 1 200 км/сек за каждые сутки (по отношению к телу, выброшенному из корабля за 24 часа до измерения), относительно Земли приращение скорости корабля будет происходить все медленнее. В табл. 1 представлены значения приращения скорости корабля за сутки при условии, что приращение скорости корабля относительно предмета, выброшенного из корабля за сутки перед измерением, равно 1 200 км/сек.
Из таблицы видно, что чем ближе скорость корабля к скорости света, тем меньше суточное приращение скорости корабля относительно Земли. Как бы долго ни летел корабль, ему никогда не достигнуть скорости света. Релятивистский закон сложения скоростей превращает задуманный «сверхсветовой» космический полет в неосуществимую фантазию. Об этом препятствии читатель в начале книги, разумеется, и не мог подозревать.
Из рассмотренного примера следует, что ни одно тело в природе не может двигаться со скоростью, превышающей скорость света. Более того, ни одно тело не может двигаться и со скоростью, равной скорости света. Как бы мы ни ускоряли движение тела, все равно его скорость останется меньше скорости света. Известны только два явления, которые распространяются со скоростью, в точности равной с, и для которых движение с меньшей скоростью невозможно.
Это — распространение света (т. е. распространение электромагнитного поля) в пустоте и распространение гравитационного поля. Если бы, например, по какой-либо причине масса Солнца увеличилась вдвое, то удвоилось бы и притяжение Земли Солнцем. Но это произошло бы не мгновенно; дополнительное влияние Солнца распространялось бы к Земле со скоростью 300 тыс. км/сек и достигло бы ее только через 8,3 мин. Имеются основания предполагать, что особенные элементарные частицы, так называемые нейтрино, также движутся в точности с такой же скоростью, как свет.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Еще в школе учат, что свет является самым быстрым в природе и способен преодолевать огромные расстояния за несколько секунд. Но какой объект считается самым скоростным после света?
Несмотря на то, что свет считается неосязаемым объектом, он состоит вполне из реальных частиц – фотонов, обладающих нулевой массой в состоянии покоя. Находясь в вакууме, они перемещаются в пространстве со скоростью 299 792 458 м/с, что на данный момент считается самым быстрым показателем скорости.
Интересный факт: расстояние от Земли до Солнца, размером в 150 миллионов километров, свет проходит за 8 минут 19 секунд.
Самый быстрый объект после света
Учитывая высокую скорость света, может показаться, что во вселенной не существует вещей, способных двигаться хотя бы наполовину медленнее. Так и считалось долгое время, пока 15 октября 1991 года американские ученые не сделали удивительное открытие.
В атмосфере Земли с помощью специального детектора “Fly’s Eye” были зарегистрированы протоны, обладающие огромным импульсом. Несмотря микроскопический размер, частицы обладали энергией теннисного мячика, летящего со скоростью 150 км/ч. Это позволяло им разгоняться до скорости, практически полностью совпадающей со световой. Их назвали OMG-particle (протоны “О боже мой”).
Ученым удалось установить, что за 215 000 лет OMG проходит расстояние, всего лишь на сантиметр меньшее пути, которое преодолевает световой протон, а его скорость равна 99,99999999999999999999951% от световой. Таким образом, “О боже мой” считаются вторыми по скорости объектами во вселенной. На текущий момент подобных частиц зарегистрировано около сотни.
Ученые начали сравнивать свойства OMG с поведением частиц, разгоняемых в адронном коллайдере. Оказалось, что во время взаимодействия с атмосферой Земли протоны потратили большое количество кинетической энергии, и величина последней оказалась в 50 раз больше аналогичной, выделяемой при столкновении частиц в ускорителе.
Скорость частиц в адронном коллайдере
После того, как в 2000-ом свою работу прекратил большой электрон-позитронный коллайдер, было принято решение построить усовершенствованную модель. Еще во второй половине 80-х ученые создавали различные наработки и чертежи, которые начали реализовываться в 2001-ом году.
В эксплуатацию адронный коллайдер был запущен в 2008 году, но спустя пару недель один из его контактов расплавился и спровоцировал аварию. Из-за этого работу пришлось остановить до середины 2009 года. Приведя установку в порядок, работники и ученые возобновили эксперименты. Основной их деятельностью было столкновение различных частиц на больших скоростях и изучение полученных продуктов в ходе реакции. Одним из наиболее значимых открытий, сделанных с помощью установки, является обнаружение элементарной частицы – бозона Хиггса, существование которой предсказывал ученый еще в 1964 году.
И если в первое время после аварии ученые не осмеливались использовать всю мощность коллайдера, то постепенно они начали разгонять частицы все быстрее. Конструкция устройства представляет собой замкнутый тоннель, длина окружности которого составляет 26 659 м. Частица двигается по кругу с определенной скоростью, и максимальное значение данной величины было получено при запуске протонов с энергией 7 ТэВ: их скорость лишь на 3 м/c медленнее световой. Это значит, что за секунду частица делает полный круг примерно 10 тысяч раз. В теории, такие протоны можно считать третьими по скорости объектами во вселенной.
Какова максимальная скорость, развитая человеком?
Предел скорости, который знает современная наука — 299 792 458 м / с. Насколько близко человек смог приблизиться к этой планке? Конечно, максимальную скорость человек достигал в космосе, где отсутствует сопротивление воздуха. Это произошло 26 мая 1969 года при возвращении на Землю астронавтов миссии «Аполлон 10». На высоте 121,9 км над уровнем моря, космический аппарат разогнался до скорости 39897 км/ч или 11,08 км/с. Входившие в состав экипажа Юджин Сернан, Томас Стаффорд и Джон Янг благополучно вернулись на Землю. В будущем Юджин Сернан и Томас Стаффорд участвовали в высадках на Луне в программах «Аполлон-16» и «Аполлон-17» соответственно (подробнее в статье «Сколько людей побывало на Луне?»).
Экипаж «Аполлон-10»: Юджин Сернан, Томас Стаффорд и Джон Янг
Миссия «Аполлон-10» являлась генеральной репетицией перед первой в истории высадкой человека на Луну. Астронавты отрабатывали маневры на лунной орбите, осуществляли проверку работы радиолокаторов, осматривали место для посадки будущей экспедиции, а также проводили фото и видеосъемку поверхности Луны. Весь полет продолжался 8 дней 0 часов 3 минуты и 23 секунды.