Rocket propulsion, Newton'un hareket yasalarına roketlerin hızlandığını ve manevrayı nasıl hızlandırdığını anlamak için dayanıyor.Bu ilkeleri uygulayarak mühendisler etkin tahrik sistemlerini tasarlayabilir ve uçuş sırasında roket davranışını tahmin edebilir.Bu makale gerçek dünya vaka çalışmalarını ve hesaplamaları bu uygulamaları ortaya çıkarabilir.

Newton'un Rocket Propulsion'daki Üçüncü Yasası

Newton'un üçüncü yasası her eylem için eşit ve tam bir tepki olduğunu belirtir. roketlerde, yüksek hızda kütleyi terk eden bir itikat vardır. Oluşturulan güç, kitlesel akış hızı ve egzoz hızına bağlıdır.

Örneğin, bir roket, 3.000 m /s egzoz hızında ikinci başına 10 kg pervanant atarsa, itki hesaplanabilir:

[FONT=0)Thrust = kütle akışı oranı × egzoz hızı = 10 kg/s × 3.000 m/s = 30 N).

Newton'un İkinci Yasasını Uygulayın

Newton'un ikinci yasası, kuvvetin kitlesel zaman hızlarına eşit olduğunu belirtiyor (F = ma). roket fizikte, bu yasa, kütlede bir değişimin nasıl hızlandığını belirlemeye yardımcı oluyor. Yakıt yanları olarak, kütle azalır, roketin hızını etkiler.

Örneğin, bir bin kg kütleli bir roket ve 30.000 N'in bir itkisi hıza sahip olacak:

[0]a = F / m = 30 000 N / 5 kg = 0.06 m/s2).

Vaka Çalışması: Satürn V Rocket

Apollo misyonlarında kullanılan Satürn V, Newton’un eylemlerini abartır.Başlangıçta yaklaşık 34 milyon pound itti. motorları Dünya’nın yerçekiminin üstesinden gelmek için gerekli olan ittiyi ihraç etti.

Mekanik ve kütle şovuna göre, Newton'un yasalarının ascent sırasında hız ve yörüngesini tahmin ettiğini hesaplamak. roketin tasarımı istenen performansı elde etmek için kitle akış oranını ve egzoz hızını optimize etti.

Key Takeaways

  • Newton'un üçüncü yasası, kitlesel itti nasıl oluştuğunu açıklıyor.
  • Newton'un ikinci yasası, itti, kütle ve hızla ilgilidir.
  • Gerçek dünya roketleri, bu ilkeleri en uygun performans için tasarlanmıştır.
  • Hesaplamalar farklı uçuş aşamalarında roket davranışını tahmin etmeye yardımcı olur.