Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Welke krachten werken op een raket tijdens het opstijgen?

Wanneer een raket opstijgt, werken er verschillende krachten op. Deze krachten omvatten:

1. Stuwkracht:Stuwkracht is de primaire kracht die de raket omhoog stuwt. Het wordt gegenereerd door de uitdrijving van uitlaatgassen met hoge snelheid uit het mondstuk van de raket. De raketmotor zet de chemische energie van de brandstof om in kinetische energie van de uitlaatgassen, waardoor stuwkracht ontstaat.

2. Zwaartekracht:Zwaartekracht is de aantrekkingskracht tussen twee objecten met massa. In het geval van een raket is het de kracht die de raket terugtrekt naar het aardoppervlak. De zwaartekracht werkt de opwaartse beweging van de raket tegen en moet worden overwonnen door de stuwkracht die door de raketmotor wordt gegenereerd.

3. Slepen:Slepen is de weerstand die een object ondervindt dat door een vloeistof beweegt (in dit geval lucht). Terwijl de raket door de atmosfeer beweegt, ondervindt hij luchtweerstand, die hem vertraagt. De vorm van de raket en het aerodynamische ontwerp spelen een cruciale rol bij het minimaliseren van de luchtweerstand.

4. Lift:Lift is de kracht die wordt gegenereerd door het verschil in luchtdruk tussen de bovenste en onderste oppervlakken van het raketlichaam. Het helpt de raket te stabiliseren en op het gewenste traject te houden. De vorm van de vleugels of vinnen van de raket en de hoek waarin ze zijn geplaatst, kunnen lift genereren.

5. Gewicht:Gewicht is de kracht die op een voorwerp wordt uitgeoefend als gevolg van de zwaartekracht van de aarde. Het is het product van de massa van de raket en de versnelling als gevolg van de zwaartekracht. Het gewicht werkt naar beneden en gaat de opwaartse beweging van de raket tegen.

Tijdens het opstijgen moet de stuwkracht die door de raketmotor wordt gegenereerd groter zijn dan de gecombineerde krachten van zwaartekracht, weerstand en gewicht om de raket van de grond te tillen en naar boven te stuwen.

Naarmate de raket grotere hoogten bereikt, neemt de luchtweerstand (weerstand) af als gevolg van de verminderde luchtdichtheid. Bovendien verzwakt de zwaartekracht naarmate de afstand tot het aardoppervlak toeneemt. Deze factoren dragen bij aan het vermogen van de raket om te accelereren en hogere snelheden te bereiken tijdens het opstijgen.