Πώς επηρεάζει η δύναμη έναν πυραύλο;
1. Ώθηση:
- Τρίτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα: Η θεμελιώδης αρχή πίσω από την πρόωση πυραύλων είναι αυτός ο νόμος, ο οποίος δηλώνει ότι για κάθε δράση υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση.
- καύση καυσίμου: Ένας κινητήρας πυραύλων καίει καύσιμο, παράγοντας καυτά αέρια που εκδιώκονται με υψηλή ταχύτητα μέσω του ακροφυσίου.
- Δύναμη ώθησης: Αυτή η απέλαση αερίων δημιουργεί μια δύναμη που πιέζει τον πυραύλο προς την αντίθετη κατεύθυνση, προωθώντας την προς τα εμπρός. Αυτή η δύναμη ονομάζεται ώθηση.
2. Βαρύτητα:
- Downward Pull: Η βαρύτητα της Γης ασκεί μια σταθερή δύναμη προς τα κάτω στον πυραύλο, που εργάζεται ενάντια στην ανοδική του κίνηση.
- υπέρβαση της βαρύτητας: Η ώθηση του πυραύλου πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη της βαρύτητας για να επιτύχει το Liftoff και να συνεχίσει να επιταχύνει προς τα πάνω.
3. Αντίσταση αέρα:
- τριβή: Καθώς ο πυραύλος ταξιδεύει μέσα από την ατμόσφαιρα, βιώνει αντίσταση στον αέρα, η οποία είναι μια δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση του.
- drag: Αυτή η δύναμη τριβής είναι γνωστή ως έλξη και αυξάνεται με την ταχύτητα του πυραύλου και την πυκνότητα του αέρα.
- Αεροδυναμικός σχεδιασμός: Οι ρουκέτες έχουν σχεδιαστεί με εξορθολογισμένα σχήματα για να ελαχιστοποιήσουν τη σύρραξη και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας.
4. Επιτάχυνση:
- Ο δεύτερος νόμος κίνησης του Νεύτωνα: Αυτός ο νόμος αναφέρει ότι η επιτάχυνση ενός αντικειμένου είναι άμεσα ανάλογη με την καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του.
- καθαρή δύναμη: Η καθαρή δύναμη που δρουν σε πυραύλο είναι η διαφορά μεταξύ της δύναμης ώθησης και του αθροίσματος των δυνάμεων ανθεκτικότητας στη βαρύτητα και του αέρα.
- επιτάχυνση: Ο πυραύλος επιταχύνεται σύμφωνα με την καθαρή δύναμη και τη μάζα του.
5. Τροχιά:
- διεύθυνσης: Οι πυραύλοι διαθέτουν συστήματα καθοδήγησης που ελέγχουν την κατεύθυνση της δύναμης ώσης, επιτρέποντάς τους να κατευθύνουν και να ακολουθούν μια επιθυμητή τροχιά.
- Αντίσταση βαρύτητας και αέρα: Η βαρύτητα και η αντίσταση στον αέρα επηρεάζουν επίσης την τροχιά του πυραύλου και οι μηχανικοί πρέπει να αντιπροσωπεύουν αυτούς τους παράγοντες κατά το σχεδιασμό διαδρομών πτήσης.
Συνοπτικά:
Η δύναμη είναι ο παράγοντας οδήγησης πίσω από τη λειτουργία των πυραύλων, επιτρέποντάς τους να ξεπεράσουν τη βαρύτητα, την αντίσταση στον αέρα και επιταχύνουν σε απίστευτες ταχύτητες. Η αλληλεπίδραση της ώθησης, της βαρύτητας, της αντίστασης στον αέρα και των δυνάμεων διεύθυνσης καθορίζει την κίνηση ενός πυραύλου και τελικά την επιτυχία της στην επίτευξη του προορισμού του.
