Động cơ đẩy của Rocket dựa trên định luật chuyển động của Newton để hiểu cách tên lửa tăng tốc và chuyển động. bằng cách áp dụng các nguyên tắc này, các kỹ sư có thể thiết kế các hệ thống đẩy hiệu quả và dự đoán hành vi tên lửa trong khi bay. bài báo này khám phá các trường hợp thực và tính toán trình bày các ứng dụng này.

Luật thứ ba của Newton về sự tán dương tên lửa

Định luật thứ ba của Newton nói rằng đối với mỗi hành động, có một phản ứng ngang nhau và ngược lại trong tên lửa, phóng đại khối lượng với vận tốc cao tạo ra lực đẩy xe tiến về phía trước lực lượng tạo ra phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy và vận tốc thải.

Ví dụ, nếu một quả tên lửa phóng 10 kg thủy lực mỗi giây với vận tốc xả của 3000 m/s, lực đẩy có thể được tính là:

Thrust = vận tốc chảy đại lượng = 10kg/s = 30.000 m/s

Áp dụng luật thứ hai của Newton

Trong ngành vật lý tên lửa, luật này giúp xác định sự thay đổi về khối lượng ảnh hưởng đến gia tốc. khi cháy nhiên liệu, khối lượng giảm, ảnh hưởng đến gia tốc tên lửa.

Ví dụ, một quả tên lửa với một khối lượng 500.000 kg và lực đẩy 30.000 N sẽ có một gia tốc:

a = F / m = 30.000 N / 500.000kg = 0.06 m/s2 )

Nghiên cứu trường hợp: Tên lửa sao Thổ V

Sao Thổ V, được sử dụng trong các nhiệm vụ Apollo, để minh họa các định luật Newton đang hoạt động, nó tạo ra khoảng 34 triệu pound lực đẩy trong quá trình phóng. động cơ của nó thải ra một lượng lớn nhiên liệu đẩy với vận tốc cao, tạo ra lực đẩy cần thiết để vượt qua trọng lực của Trái Đất.

Tính toán dựa trên lực đẩy và khối lượng cho thấy cách mà định luật Newton dự đoán gia tốc và quỹ đạo của nó trong quá trình phóng lên.

Những điều kiện thiết yếu

  • Định luật thứ ba của Newton giải thích cách mà việc trục xuất khối lượng tạo ra lực đẩy.
  • Định luật thứ hai của Newton liên quan đến lực đẩy, khối lượng, và gia tốc.
  • Tên lửa thế giới thực được thiết kế dựa trên những nguyên tắc này cho hiệu suất tối ưu.
  • Tính toán giúp dự đoán hành vi tên lửa trong các giai đoạn bay khác nhau.