החל את חוקי ניוטון ל- Rocket Propulsion: מחקרים וגילויי עולם אמת

הובלת טילים מסתמכת על חוקי התנועה של ניוטון כדי להבין כיצד טילים מאיצים ומתמרנים.על ידי יישום עקרונות אלה, מהנדסים יכולים לעצב מערכות הנעה יעילות ולנבא התנהגות טילים במהלך הטיסה.

החוק השלישי של ניוטון ב-Rock Rocket Propulsion

החוק השלישי של ניוטון קובע כי עבור כל פעולה, יש תגובה שווה ומנוגדת.בטילים, גירוש מסה במהירות גבוהה מייצר דחף המניע את הרכב קדימה.הכוח שנוצר תלוי בקצב זרימת ההמונים ובמהירות הממצה.

לדוגמה, אם טיל מגייס 10 ק"ג של דחף לשנייה במהירות ממצה של 3,000 מ"מ / s, את הדחף ניתן לחשב כמו:

(FLT:0)Thrust = קצב זרימה מסיבית × exhaust מהירות = 10 ק"ג / × 3,000 מ"ג / s = 30,000 NIRFLT:1

חוק שני של ניוטון

החוק השני של ניוטון קובע כי כוח שווה פיות האצה (F = ma) בפיסיקה של טילים, חוק זה עוזר לקבוע כיצד שינוי במסה משפיע על האצה.

למשל, טיל עם מסה של 500,000 ק"ג ודחף של 30,000 N יהיה האצה של:

(ב) 0(a=F / m= 30,000 N / 500,000 ק"ג = 0.06 מ"ר / s2teauFLT 1

תגית: The Saturn V Rocket

שבתאי V, המשמש במהלך משימות אפולו, מדגים את חוקי ניוטון בפעולה.הוא יצר כ-34 מיליון פאונד של דחף במהלך ההשקה.מנועיו גירשו כמויות עצומות של דחף במהירות גבוהה, מה שהופך את דחף הכרחי להתגבר על הכבידה של כדור הארץ.

חישובים המבוססים על דחף ומסה שלה מראים כיצד חוקי ניוטון צופים את האצה והטרקטורי שלה במהלך האחוז.העיצוב של הרקטות הייעל את קצב זרימת ההמונים ואת מהירות מימצה כדי להשיג את הביצועים הרצויים.

דרושים Key Takeaways

• החוק השלישי של ניוטון מסביר כיצד המסה המסלקת יוצרת דחף.
• החוק השני של ניוטון מתייחס לדחף, למסה והאוצה.
• טילים בעולם האמיתי נועדו על בסיס עקרונות אלה לביצועים אופטימליים.
• קלודות מסייעות לחזות התנהגות טילים במהלך שלבים שונים של טיסה.