Πώς λειτουργούν οι κινητήρες πυραύλων και σχετίζονται με τον τρίτο νόμο κίνησης;

Πώς λειτουργούν οι κινητήρες πυραύλων:

Οι μηχανές πυραύλων λειτουργούν με εκτοξεύοντας ζεστό αέριο Με υψηλή ταχύτητα, δημιουργώντας ώθηση που ωθεί τον πυραύλο προς τα εμπρός. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. καύσιμο &οξειδωτικό: Οι πυραυλικοί κινητήρες χρησιμοποιούν συνδυασμό καυσίμου (π.χ. υγρό υδρογόνο, κηροζίνη) και οξειδωτή (π.χ. υγρό οξυγόνο) για να παράγουν καύση.

2. Θάλαμο καύσης: Το καύσιμο και ο οξειδωτής αναμιγνύονται και αναφλέγονται στο θάλαμο καύσης, με αποτέλεσμα μια ταχεία αντίδραση υψηλής θερμοκρασίας.

3. ακροφύσιο: Το ζεστό αέριο υψηλής πίεσης από το θάλαμο καύσης επιταχύνεται μέσω ενός ειδικά διαμορφωμένου ακροφυσίου. Αυτό επιταχύνει το αέριο και μετατρέπει τη θερμική του ενέργεια σε κινητική ενέργεια.

4. ώθηση: Καθώς το καυτό αέριο εκδιώκεται με υψηλή ταχύτητα μέσω του ακροφυσίου, ασκεί μια προς τα πίσω δύναμη στον πυραύλο. Αυτή η προς τα πίσω δύναμη είναι ίση και αντίθετη με τη δύναμη που προωθεί τον πυραύλο προς τα εμπρός, δημιουργώντας ώθηση.

Τρίτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα:

Ο τρίτος νόμος της κίνησης του Νεύτωνα δηλώνει:"Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση." Αυτός ο νόμος είναι κρίσιμο Για την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των μηχανών πυραύλων:

* δράση: Ο πυραυλικός κινητήρας αποβάλλει το καυτό αέριο προς τα πίσω.

* αντίδραση: Το καυτό αέριο ασκεί ίση και αντίθετη δύναμη στον πυραύλο, ωθώντας το προς τα εμπρός.

με απλούστερους όρους: Ο πυραύλος σπρώχνει το αέριο έξω, και το αέριο ωθεί τον πυραύλο πίσω.

Πώς ισχύει ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα:

1. Διατήρηση ορμής: Η συνολική ορμή του πυραύλου και του εκδιωχμένου αερίου παραμένει σταθερή. Όταν ο πυραύλος αποβάλλει το αέριο προς τα πίσω, κερδίζει δυναμική προς τα εμπρός.

2. Ισορροπία δύναμης: Η δύναμη που ασκεί ο πυραύλος στο αέριο είναι ίση και αντίθετη με τη δύναμη που ασκεί το αέριο στον πυραύλο. Αυτή η δύναμη είναι αυτό που ωθεί τον πυραύλο.

3. ώθηση: Το μέγεθος αυτής της δύναμης ονομάζεται "ώθηση" και είναι άμεσα ανάλογο με τη μάζα του αερίου που εκδιώχθηκε ανά μονάδα χρόνου και την ταχύτητα με την οποία εκδιώκεται.

Σημασία του τρίτου νόμου του Νεύτωνα:

Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα είναι θεμελιώδης για τη λειτουργία των μηχανών πυραύλων. Χωρίς αυτό, οι ρουκέτες δεν θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ώθηση και να κινούνται μέσα από το διάστημα. Εξηγεί γιατί οι ρουκέτες μπορούν να λειτουργήσουν σε κενό, καθώς δεν χρειάζονται αέρα για να προωθήσουν.

Στην ουσία, οι πυραυλικοί κινητήρες λειτουργούν εκμεταλλευόμενοι την αρχή της δράσης και της αντίδρασης, που είναι ο ακρογωνιαίος λίθος του τρίτου νόμου κίνησης του Νεύτωνα.