Καθώς ένας πυραύλος ταξιδεύει προς τα πάνω, η ώθηση του κινητήρα παραμένει σταθερή, αλλά η μάζα μειώνει γιατί;
* ώθηση: Η ώθηση είναι η δύναμη που ωθεί τον πυραύλο προς τα εμπρός. Δημιουργείται από τον κινητήρα που καίει καύσιμο και εκτοξεύει ζεστό αέριο έξω από το ακροφύσιο. Αυτή η δύναμη παραμένει σταθερή όσο ο κινητήρας πυροδοτείται με σταθερό ρυθμό.
* μάζα: Η μάζα του πυραύλου μειώνεται καθώς καίει το καύσιμο του. Το καύσιμο είναι η κύρια πηγή μάζας για τον πυραύλο. Καθώς καταναλώνεται, η συνολική μάζα του πυραύλου μειώνεται.
Γιατί είναι αυτό σημαντικό;
Η σχέση μεταξύ ώθησης και μάζας είναι ζωτικής σημασίας για την επιτάχυνση των πυραύλων:
* Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα: Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η δύναμη (ώθηση) ισούται με την επιτάχυνση των μαζικών χρόνων (F =MA).
* Αύξηση της επιτάχυνσης: Δεδομένου ότι η ώθηση παραμένει σταθερή, αλλά η μάζα μειώνεται, η επιτάχυνση του πυραύλου αυξάνεται. Αυτό σημαίνει ότι ο πυραύλος γίνεται γρηγορότερος και γρηγορότερος καθώς καίει το καύσιμο του.
Η εξίσωση πυραύλων:
Η σχέση μεταξύ ώθησης, μάζας και επιτάχυνσης τυποποιείται στην εξίσωση πυραύλων Tsiolkovsky. Αυτή η εξίσωση δείχνει ότι η τελική ταχύτητα ενός πυραύλου εξαρτάται από την αρχική μάζα, την τελική μάζα και την ταχύτητα εξάτμισης.
Εν ολίγοις: Η σταθερή ώθηση ενός πυραύλου που ενεργεί σε μια μειωμένη μάζα οδηγεί σε συνεχώς αυξανόμενη επιτάχυνση, προωθώντας τον πυραύλο σε υψηλότερες ταχύτητες και υψόμετρα.
