Difference between revisions of "Atmosphere/pt"

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[[File:Pressures.svg|thumb|As pressões para todas as atmosferas]]
 
{| class="wikitable float-right"
 
! colspan="4" | Planetas
 
! style="border-left-width:2px;" colspan="2" | Luas
 
|-
 
| style="border-right:0px;" | [[File:TinyEve.png|16px]]
 
| style="border-left:0px;" | [[Eve/pt|Eve]]
 
| style="border-right:0px;" | [[File:TinyKerbin.png|16px]]
 
| style="border-left:0px;" | [[Kerbin/pt|Kerbin]]
 
| style="border-left-width:2px; border-right:0px; vertical-align:top;" rowspan="2" | [[File:TinyLaythe.png|16px]]
 
| style="border-left:0px; vertical-align:top;" rowspan="2" | [[Laythe/pt|Laythe]]
 
|-
 
| style="border-right:0px;" | [[File:TinyDuna.png|16px]]
 
| style="border-left:0px;" | [[Duna/pt|Duna]]
 
| style="border-right:0px;" | [[File:TinyJool.png|16px]]
 
| style="border-left:0px;" | [[Jool/pt|Jool]]
 
|}
 
  
A '''atmosfera''' de um corpo celeste retarda o movimento de qualquer objeto que passa por ele, uma força conhecida como arrasto atmosférico (ou simplesmente '''drag''', em inglês). Uma atmosfera também permite a elevação aerodinâmica. Os corpos celestes com atmosferas são os planetas [[Eve/pt|Eve]], [[Kerbin/pt|Kerbin]], [[Duna/pt|Duna]] e [[Jool/pt|Jool]], bem como [[Laythe/pt|Laythe]], uma das luas de Jool. Apenas Kerbin e Laythe têm atmosferas que contêm oxigênio e, portanto, produzem [[Intake air/pt|ar de admissão]] para [[Jet engine/pt|motores à jato]] funcionarem.
 
 
Atmosferas permitem [[Aerobraking/pt|aerofrenagem]], que utiliza a própria atmosfera é mais fácil para pouso. No entanto, uma atmosfera faz decolar de um planeta mais difícil e aumenta a altitude mínima de uma órbita estável.
 
 
== Arrasto ==
 
[[File:Mk16-XL Parachute.jpg|thumb|right|Um Command Pod Mk1-2 com um pára-quedas MK16-XL sendo retardado por arrasto na atmosfera de Kerbin.]]
 
 
No jogo, a força de arrasto atmosférico (''F<sub>D</sub>'') é modelado como se segue:<ref>http://forum.kerbalspaceprogram.com/showthread.php/5235-Atmospheric-drag?p=88804&viewfull=1#post88804</ref>
 
 
: <math>F_D = 0.5\, \rho\, v^2\, d\, A</math>
 
 
onde ''&rho;'' é a densidade atmosférica (kg/m<sup>3</sup>), ''V'' é a velocidade do navio (m/s), ''d'' é o coeficiente de arrasto (adimensional), e ''A'' é a [[w:cross section (geometry)|cross-sectional area]] (m<sup>2</sup>).
 
 
Note-se que a área de secção transversal não é realmente calculado no jogo. Em vez disso é Supõe-se que é directamente proporcional à massa, que é uma simplificação irrealista feita por KSP. o parâmetro [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]].Múltiplo arrastro indica que a relação de proporcionalidade é 0.008 m<sup>2</sup>/kg, assim:
 
 
: <math>A = 0.008 \cdot m</math>
 
 
onde ''M'' é a massa do navio (kg).
 
 
A densidade atmosférica ''&rho;'' é diretamente proporcional à pressão atmosférica (''p'' da unidade ''atm''), que é uma função da altitude, a pressão da atmosfera em altitude 0 (''p<sub>0</sub>''), e altura escala (''H''):
 
 
: <math>\begin{align}
 
  p &= p_0 \cdot e^\frac{-altitude}{H} \\
 
  \rho &= 1.2230948554874 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3 \cdot \text{atm}} \cdot p
 
\end{align}</math>
 
 
em que p é aqui em unidades atm, e ''&rho;'' em kg/m<sup>3</sup>. O fator de conversão de 1.2230948554874&nbsp;kg/(m<sup>3</sup>·atm) é dado pela [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]].getAtmDensity(1.0), que retorna a densidade a 1 atmosfera (do nível do mar em Kerbin) de pressão.
 
 
O coeficiente de arrasto ('' d '') é calculada como a média ponderada de massa dos valores max_drag de todas as partes na nave. Para a maioria das naves sem pára-quedas implantados, ''d'' será muito próximo de 0,2, uma vez que este é o valor max_drag da grande maioria das peças. Além disso, um grupo da mesma parte tem sempre o mesmo coeficiente de arrasto.
 
 
Como um exemplo, o coeficiente de arrasto para uma embarcação que consiste simplesmente de um [[Mk1-2 comando Pod]] (massa 4, arraste 0,2) e um implantado Mk16-XL Parachute (massa 0.3 arraste 500) é:
 
 
: <math>\frac{4 \cdot 0.2 + 0.3 \cdot 500}{4 + 0.3} = 35.07</math>
 
 
== A velocidade terminal ==
 
A velocidade terminal de um objeto que cai através de uma atmosfera, é a velocidade a que a força da gravidade é igual à força de arrasto. Mudanças velocidade terminal em função da altitude. Com tempo suficiente, um objeto caindo na atmosfera vai desacelerar a velocidade terminal e, em seguida, permanecer em velocidade terminal para o resto de sua queda.
 
 
Velocidade terminal é importante porque é ela que descreve a quantidade de velocidade que uma nave espacial deve queimar quando estiver perto do chão, e também representa a velocidade com que uma nave deve estar viajando para cima durante uma subida de combustível ideal.
 
 
 
A força da gravidade (''F<sub>G</sub>'') é:
 
 
: <math>F_G = m \cdot a = m \cdot \frac{GM}{r^2}</math>
 
 
onde ''M'' ainda é a massa do navio, ''G'' é o constante gravitacional, ''M'' é a massa do planeta, e ''R'' é o distância do ''centro'' do planeta para o objeto em queda.
 
 
Para encontrar a velocidade terminal, montamos ''F<sub>G</sub>'' equal to ''F<sub>D</sub>'':
 
 
: <math>\begin{align}
 
  m \cdot \frac{GM}{r^2} &= 0.5 \cdot \rho \cdot v^2 \cdot d \cdot \left(0.008 \frac{\text{m}^2}{\text{kg}} \cdot m\right) \\
 
  \frac{GM}{r^2} &= 0.004\frac{\text{m}^2}{\text{kg}} \cdot \rho \cdot v^2 \cdot d \\
 
  v  &= v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2 \cdot \rho \cdot d}}
 
\end{align}</math>
 
 
Partindo do princípio de '' d '' é de 0,2 (o que é uma boa aproximação, pára-quedas previstas não estão em uso), isso simplifica a:
 
 
: <math>v_T = \sqrt{\frac{1250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2\, \rho}}</math>
 
 
Para o pod Mk1-2 e exemplo de pára-quedas Mk16XL foto acima, o coeficiente de arrasto é 35,07, pelo que a sua velocidade terminal ao nível do mar em Kerbin (que é 600 & nbsp; km do centro de Kerbin) é:
 
 
 
: <math>v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2\, \rho \cdot 35.07}}</math>
 
 
: <math>\rho = 1.2230948554874 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3 \cdot \text{atm}} \cdot 1 \text{atm} \cdot e^\frac{-0 \text{m}}{5000 \text{m}}</math>
 
 
: <math>v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot 6.674 \cdot 10^{-11} \frac{\text{m}^3}{\text{kg} \cdot \text{s}^2} \cdot 5.2915793 \cdot 10^{22} \operatorname{kg}}{(600000 \operatorname{m})^2 \cdot 1.2230948554874 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3} \cdot 35.07}} = 7.56 \frac{\text{m}}{\text{s}}</math>
 
 
=== Exemplos ===
 
{| class="wikitable"
 
!rowspan=2 valign=bottom| Altitude (m) ||colspan=6| v<sub>T</sub> (m/s)
 
|-
 
! Eve !! Kerbin !! Duna !! Jool !! Laythe
 
|-
 
| 0 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 0}}|5}}
 
|-
 
| 100 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 100}}|5}}
 
|-
 
| 1000 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 1000}}|5}}
 
|-
 
| 10000 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt=10000}}|5}}
 
|}
 
 
== On-rails de física ==
 
Se uma nave é "on rails" (ou seja, é mais do que 2.25&nbsp; km a partir do navio-controlado ativamente) e sua órbita passa através da atmosfera de um planeta, uma das duas coisas vai acontecer com base na pressão atmosférica em altitude do navio:
 
 
* Abaixo de 0.01&nbsp; atm: nenhum arrasto atmosférico ocorrerá e a nave será completamente afetada.
 
* 0.01&nbsp; atm ou acima: a nave irá desaparecer.
 
 
A tabela a seguir mostra a altitude desta 0,01&nbsp; atm para cada corpo celeste com uma atmosfera:
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
! Body || Altitude (m)
 
|-
 
| [[Eve]]    ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Eve}}}}
 
|-
 
| [[Kerbin]] ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Kerbin}}}}
 
|-
 
| [[Duna]]  ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Duna}}}}
 
|-
 
| [[Jool]]  ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Jool}}}}
 
|-
 
| [[Laythe]] ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Laythe}}}}
 
|}
 
 
== Altura atmosférica ==
 
A altura atmosférica depende da altura escala do corpo celestial e é onde 0.000001<sup>th</sup> (0.0001%) de a superfície de pressão está permanecendo assim a pressão atmosférica na fronteira não é constante. Tecnicamente, uma nave em órbita de Jool pode ir mais baixo para a atmosfera (ou a atmosfera começa a partir de uma pressão mais elevada).
 
:<math>alt_{\text{atmospheric height}} = -ln\left(10^{-6}\right) \cdot \text{scale height}</math>
 
:<math>p_{\text{atmospheric height}} = p_0 \cdot 10^{-6}</math>
 
A atmosfera de Kerbin termina em 0.000001 & nbsp; atm e calcular onde os outros corpos celestes devem ter a altura atmosférica:
 
:<math>alt_{\text{atmospheric height (real)}} = -ln\left(\frac{10^{-6}}{p_0}\right) \cdot \text{scale height}</math>
 
 
== Veja também ==
 
* [[Atmospheric entry/pt|Reentrada atmosférica]]
 
 
== Notes ==
 
<references />
 

Revision as of 17:47, 17 March 2017