تطبيق قوانين نيوتن على إصدار الروكيت: دراسات حالة في العالم الحقيقي والحسابات
يعتمد الدفع الصخري على قوانين (نيوتن) للتحرك لفهم كيف تتسارع الصواريخ والمناورة، بتطبيق هذه المبادئ، يمكن للمهندسين تصميم نظم الدفع الفعالة والتنبؤ بسلوك الصواريخ أثناء الطيران، هذه المادة تستكشف دراسات الحالة في العالم الحقيقي وحسابات تثبت هذه التطبيقات.
Newton’s Third Law in Rocket Propulsion
قانون (نيوتن) الثالث ينص على أن لكل عمل، هناك رد فعل متساوٍ وعكسي، في الصواريخ، تُنتج الكتلة الطاردة في السرعة العالية دفعة تدفع السيارة للأمام، القوة التي تولدها تعتمد على معدل التدفق الجماعي وسرعة العادم.
فعلى سبيل المثال، إذا طرد صاروخ 10 كيلوغرام من الوقود في الثانية بعجلة استنفاد تبلغ 000 3 متر/ثانية، يمكن حساب الدافع على أنه:
Thrust = معدل التدفق الجماعي × سرعة العادم = 10 كيلوغرام/س × 3 مل/م = 000 30 نون ]
تطبيق القانون الثاني لنيوتن
قانون (نيوتن) الثاني ينص على أن القوة تساوي سرعة الكتلة في الفيزياء الصاروخية هذا القانون يساعد على تحديد كيف يؤثر تغير الكتلة على التسارع
فعلى سبيل المثال، سيكون للصاروخ الذي يبلغ كتلة 000 500 كيلوغرام ودفع قدره 000 30 نون تسارع في ما يلي:
a = F / m = 000 30 N/500,000 kg = 0.06 m/s2]
دراسة حالة: زل فروكيت
"الزحل الخامس" الذي استخدم خلال مهمات "أبوللو" يجسد قوانين "نيوتن" في العمل، وولدت حوالي 34 مليون جنيه من الدفع أثناء الإطلاق، محركاتها طردت كميات هائلة من الوقود بسرعة عالية، مما أدى إلى الدافع الضروري للتغلب على خطورة الأرض.
حسابات بناء على دفعها و عرض جماهيري كيف أن قوانين نيوتن تنبأ بتسريعها و مسارها خلال فترة الرئة تصميم الصاروخ أفضى معدل التدفق الجماعي و سرعة العادم لتحقيق الأداء المنشود
مداخل رئيسية
- قانون (نيوتن) الثالث يشرح كيف أنّ الكتلة الطاردة تخلق الدافع
- قانون (نيوتن) الثاني يتعلق بالقوّة، والكتلة، والتسريع.
- وقد صُممت صواريخ العالم الحقيقي على أساس هذه المبادئ من أجل الأداء الأمثل.
- الحسابات تساعد على التنبؤ بسلوك الصواريخ خلال مراحل طيران مختلفة