宇宙空間でロケットを燃焼し続ければ空気抵抗が無いのでどんどん加速すると思いますが、光速まで加速するた

宇宙空間でロケットを燃焼し続ければ空気抵抗が無いのでどんどん加速すると思いますが、光速まで加速するためにはどれほどの燃料が必要となるでしょうか。H2Bロケットだと何倍位の燃料が必要になるでしょうか。

No.5 ベストアンサー 回答者： neKo_deux 回答日時： 2020/08/16 08:32

> 光速まで加速するためにはどれほどの燃料が必要となるでしょうか。

そんな大量の燃料を積むと、重すぎて多少噴射してもあんまり加速しないかも。


相対論無視って前提で、ツィオルコフスキーの公式で計算できる気がします。

Wikipedia - ツィオルコフスキーの公式
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%84%E3%82%A3 …

ツィオルコフスキーの公式について解説してくれているサイトを参考にすると、

うっでぃの雑記帳 - ツィオルコフスキーの公式を導出する
https://woodyzootopia.github.io/2019/04/%E3%83%8 …

| 例えばペイロードを～（もっと燃料を積むor頑張って軽量化する）と～、約２倍です。やったね！
|しかし、調子に乗ってこれをさらに加速させるために燃料をこの10倍にしたところで、～=4.51wと、はじめの４倍弱の速度しか出せません。100倍にしても6.80wで5.7倍弱です。

同様に、
燃料1000倍で9.1倍
燃料10000倍で11.4倍
燃料100000倍で13.7倍
とかってなります。

一応、無限の燃料ブッ込めば、頭打ちにはならずに単調増加で最終的な速度は上がるハズ。
ただ、そのための時間もほぼ無限にかかるけど。


> H2Bロケットだと何倍位の燃料が

ちょっとおまけして、H2Bの最終到達速度が7.9km/sになるとして、光速30万km/sまでは37,975倍にしなきゃならない。
必要な燃料がx倍として、上のサイトの式を借りると、
37975=ln((90*x + 10) / 10)
10の37975乗=(90x + 10)/10
90x + 10 = 10の37976乗
xは37974桁くらいの数値になるって事になります。

宇宙の星の総質量が3×10の52乗kgとかって話ですが、そんなもの目じゃないです。

この回答へのお礼

大変よくわかりました。ありがとうございます。

お礼日時：2020/08/16 12:07

No.4 回答者： tanzou2 回答日時： 2020/08/16 07:57

時速千キロで進んでいるロケット。

すでに千㎞でていますので、
時速2千㎞になるエネルギーを与えないと
2千㎞にはなりません。

千㎞で進んでいて、空気抵抗がないから
ちょっとエネルギーを加えれば1100㎞になると
考えているとすれば、それは間違いです。

この回答へのお礼

そうでしょうね。

お礼日時：2020/08/16 12:08

No.3 回答者： satoumasaru 回答日時： 2020/08/16 06:50

アインシュタインの特殊相対論からいえば、静止質量がある物質は光速まで加速することはできません。

反対に静止質量がゼロの場合は光速以下で移動することはできません。

この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時：2020/08/16 12:09

No.2 回答者： ultraCS 回答日時： 2020/08/16 04:14

光速に近づくにつれ、宇宙線の質量が増大し、光速で無限大になるので、ロケットを使う方法では光速に達することはできません。

この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時：2020/08/16 12:09

No.1 回答者： sumbody 回答日時： 2020/08/16 02:23

＞宇宙空間でロケットを燃焼し続ければ空気抵抗が無いので

いいえ。宇宙空間っても完全な真空でなくて多少の分子があります。

＞光速まで加速するためにはどれほどの燃料が必要となるでしょうか。
わかりません。そもそもその方法で光速出せるんですか？
燃料の量の問題じゃないんじゃないの