रॉकेट प्रणोदन न्यूटन के प्रस्ताव के कानूनों पर निर्भर करता है ताकि यह समझने के लिए कि रॉकेट कैसे तेज हो जाते हैं और पैंतरे को प्रभावित करते हैं। इन सिद्धांतों को लागू करके, इंजीनियर कुशल प्रणोदन प्रणाली को डिजाइन कर सकते हैं और उड़ान के दौरान रॉकेट व्यवहार की भविष्यवाणी कर सकते हैं। यह लेख इन अनुप्रयोगों का प्रदर्शन करने वाले वास्तविक विश्व केस अध्ययन और गणनाओं की पड़ताल करता है।

न्यूटन का तीसरा कानून रॉकेट प्रॉपल्सन में

न्यूटन का तीसरा कानून बताता है कि प्रत्येक कार्रवाई के लिए समान और विपरीत प्रतिक्रिया है। रॉकेट में, उच्च वेग में एक्सपेलिंग द्रव्यमान एक जोर पैदा करता है जो वाहन को आगे बढ़ाता है। उत्पन्न बल द्रव्यमान प्रवाह दर और निकास वेग पर निर्भर करता है।

उदाहरण के लिए, यदि रॉकेट 3,000 मीटर / एस के निकास वेग में प्रति सेकंड 10 किलो प्रोपेलेंट को एक्सपेलर करता है, तो जोर की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:

]Thrust = जन प्रवाह दर × निकास वेग = 10 किलो / एस × 3,000 मीटर / एस = 30,000 एन

न्यूटन के दूसरे कानून को लागू करना

न्यूटन का दूसरा कानून बताता है कि बल मास के समय त्वरण (F = Ma) के बराबर होता है। रॉकेट भौतिकी में, यह कानून यह निर्धारित करने में मदद करता है कि कैसे बड़े पैमाने पर परिवर्तन त्वरण को प्रभावित करता है। ईंधन जल के रूप में, बड़े पैमाने पर कम हो जाता है, रॉकेट की त्वरण को प्रभावित करता है।

उदाहरण के लिए, 500,000 किलोग्राम के द्रव्यमान के साथ एक रॉकेट और 30,000 N का जोर एक त्वरण होगा:

a = F / m = 30,000 N / 500,000 kg = 0.06 m/s2

केस स्टडी: द सैटर्न वी रॉकेट

शनि V, अपोलो मिशन के दौरान इस्तेमाल किया, न्यूटन के कानून को कार्रवाई में बढ़ा देता है। इसने प्रक्षेपण के दौरान लगभग 34 मिलियन पाउंड जोर पैदा किया। इसके इंजन ने उच्च वेग पर प्रणोदक की भारी मात्रा में विस्तार किया, जिससे पृथ्वी की गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए आवश्यक जोर दिया गया।

इसके जोर और द्रव्यमान के आधार पर गणना दर्शाती है कि न्यूटन के कानून ने अपनी एक्सिलरेशन और एक्सजेक्टरी को चढ़ाई के दौरान भविष्यवाणी की है। रॉकेट के डिजाइन ने वांछित प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए जन प्रवाह दर और निकास वेग को अनुकूलित किया।

कुंजी टेकअवे

  • न्यूटन का तीसरा कानून बताता है कि एक्सपेलिंग मास कैसे जोर देता है।
  • न्यूटन का दूसरा कानून जोर, द्रव्यमान और त्वरण से संबंधित है।
  • रियल-वर्ल्ड रॉकेट इन सिद्धांतों के आधार पर इष्टतम प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
  • गणना विभिन्न उड़ान चरणों के दौरान रॉकेट व्यवहार की भविष्यवाणी करने में मदद करती है।