فیزیک جت پک های ماندالوریا (نکته: آنها جت پک نیستند)

بگذارید بگوییم نیازی نیست تا این حد پرواز کنید. موتور جت چطور؟ اینها چیزهایی هستند که عمدتاً در هواپیماهای تجاری می بینید، اما از موتورهای جت بسیار کوچک نیز می توان برای ساخت یک جت پک واقعی.

دقیقاً مانند موشک ها، موتورهای جت نیز نیروی رانش تولید می کنند. شلیک جرم از پشت، که بیشتر فقط هوا است. انرژی حاصل از احتراق سوخت جت است که شبیه نفت سفید است و از نفت ساخته می شود. افزایش تکانه این ماده پرتاب شده، نیرویی را به سمت جلو تولید می کند.

هر چند تفاوت بزرگی وجود دارد: موتور جت هوا را از جلوی موتور به داخل می مکد. اکسیژن موجود در این هوا در یک واکنش احتراق با سوخت برای تامین انرژی استفاده می شود که سرعت خروج مخلوط هوا و سوخت را افزایش می دهد. این بدان معناست که موتور جت فقط به حمل سوخت نیاز دارد و نه اکسیژن. با این حال، این بدان معناست که موتور جت فقط در محیطی می تواند کار کند که دارای اکسیژن خاص خود باشد. در فضای بیرونی کار نخواهد کرد. در زیر آب کار نمی کند.

خب، در مورد جت پک های ماندالوریا چه می شود – آیا آنها موتورهای جت هستند یا موتورهای موشک؟ من می خواهم بگویم آنها موشک هستند. ابتدا باید هوا را وارد کنید تا موتورهای جت کار کنند و واقعاً ورودی هوا در بالای جت پک نمی بینید. (شاید خیلی کوچک باشد.) دوم، ما دیده ایم که این جت پک ها در زیر آب کار می کنند، مانند زمانی که بو-کاتان به زیر آب رفت تا دین جارین را در آب های زنده در ماندالور نجات دهد. این امر موتورهای جت را رد می کند.

بنابراین، من اعلام می کنم که این جت پک ها در واقع بسته موشک هستند. اما از آنجایی که «jetpacks» جالب به نظر می‌رسد، می‌توانیم به استفاده از این اصطلاح ادامه دهیم، حتی اگر می‌دانیم اشتباه است.

Rocket Thrust

بیایید برخی از تقریب‌ها را انجام دهیم. ما همیشه می خواهیم واقعاً یک جت پک مانند آنچه در جهان جنگ ستارگان می بینیم بسازیم. ما می‌توانیم به صحنه‌های Mandalorian نگاه کنیم تا ببینیم این ماشین‌های پرنده چگونه عمل می‌کنند.

اولین کاری که می‌خواهید با جت پک انجام دهید این است که فقط بالای زمین شناور شوید منظورم این است که برای نشان دادن برتری خود نسبت به دیگران چه راهی بهتر از این که فقط از بالای آنها بلند شوید و در حالی که آنها بی اختیار زیر شما ایستاده اند خیره شوید؟ در این نوع حرکت، شتاب صفر متر بر ثانیه در ثانیه خواهید داشت. قانون دوم نیوتن می گوید که نیروی خالص برابر است با حاصل ضرب جرم یک جسم و شتاب آن. بنابراین، شتاب صفر به این معنی است که نیروی خالص نیز باید صفر باشد.

برای یک ماندالوریای معلق، دو نیرو وجود دارد. نیروی گرانشی رو به پایین وجود دارد که می‌توانیم آن را به عنوان جرم (m) ضرب در میدان گرانشی (g) محاسبه کنیم. سپس نیروی هل دادن به سمت بالا از جت پک (تراست) وجود دارد. بنابراین، اگر فقط جرم و میدان گرانشی را تخمین بزنیم، نیروی رانش مورد نیاز برای معلق ماندن را به ما می‌دهد.

جرم یک تخمین ساده به نظر می‌رسد. یک انسان بالغ معمولی حدود 75 کیلوگرم وزن دارد. البته، یک ماندالوریایی زرهو جت پک می پوشد. بیایید بگوییم جرم این مواد دیگر 25 کیلوگرم است که در مجموع 100 کیلوگرم است که عدد خوبی است.