Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe is de bewegingswet van toepassing op raketten?

De bewegingswetten zijn van fundamenteel belang om te begrijpen hoe raketten werken. Hier is hoe ze van toepassing zijn:

Newton's eerste wet:traagheid

* raketten in rust: Een raket in rust blijft in rust, en een raket in beweging zal met een constante snelheid en richting in beweging blijven, tenzij een externe kracht wordt gehandeld.

* lanceren: Om traagheid en lancering te overwinnen, moet de raketmotor een kracht genereren die sterk genoeg is om de massa van de raket en de zwaartekrachttrekking van de aarde te overwinnen.

de tweede wet van Newton:Force, Mass en Acceleration

* stuwkracht en versnelling: De kracht die wordt uitgeoefend door de raketmotor, bekend als stuwkracht, is recht evenredig met de massa van de raket en de snelheid van verandering van zijn snelheid (versnelling).

* brandende brandstof: Terwijl de raket brandstof verbrandt en de achterkant uitsteekt, neemt de massa van de raket af. Deze massaverandering, in combinatie met de constante stuwkracht, zorgt ervoor dat de versnelling van de raket toeneemt.

de derde wet van Newton:actie en reactie

* de raket voortstuwen: Voor elke actie is er een gelijke en tegengestelde reactie. De raketmotor verdrijft hete gas uit de achterkant (actie) en in reactie ervaart de raket een gelijke kracht in de tegenovergestelde richting (reactie). Deze kracht stuwt de raket naar voren.

Key Concepts

* stuwkracht: De kracht geproduceerd door de raketmotor, die wordt gegenereerd door de snelle verwijdering van heet gas uit de verbrandingskamer.

* specifieke impuls: Een maat voor de efficiëntie van een raketmotor, die de stuwkracht vertegenwoordigt die wordt gegenereerd per verbruikte eenheid brandstof.

* delta-v: De totale verandering in snelheid die een raket kan bereiken, bepaald door de hoeveelheid brandstof die hij draagt ​​en de efficiëntie van de motor.

hoe het allemaal werkt

1. ontsteking: De raketmotor ontsteekt de brandstof en creëert heet, uitbreidend gas.

2. Stuwkrachtgeneratie: Het gas wordt het mondstuk uitgezet, waardoor stuwkracht ontstaat.

3. versnelling: De stuwkracht zorgt ervoor dat de raket omhoog versnelt.

4. Massreductie: Naarmate brandstof brandt, neemt de massa van de raket af, wat leidt tot verhoogde versnelling.

5. Bereikend baan: De raket blijft versnellen totdat het voldoende snelheid bereikt om de zwaartekracht van de aarde te overwinnen en een baan om de aarde te gaan.

Samenvattend: De bewegingswetten bepalen de principes van raket voortstuwing, waarin wordt uitgelegd hoe stuwkracht, versnelling en massaveranderingen zijn onderling verbonden om een ​​raket door de ruimte voort te stuwen.