Πώς εξηγεί ο τρίτος νόμος πώς επιταχύνεται ένας πυραύλος;

Ο τρίτος νόμος κίνησης, που συχνά δηλώνεται ως "για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση", είναι το κλειδί για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο επιταχύνεται ένας πυραύλος. Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Η δράση: Ο κινητήρας πυραύλων καίει καύσιμα, δημιουργώντας ζεστά, επεκτατικά αέρια. Αυτά τα αέρια εκδιώκονται από το ακροφύσιο με υψηλή ταχύτητα. Αυτή η απέλαση της μάζας είναι η "δράση".

2. Η αντίδραση: Σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, τα εκδιωγμένα αέρια ασκούν ίση και αντίθετη δύναμη στον ίδιο τον πυραύλο. Αυτή η δύναμη είναι αυτό που ωθεί τον πυραύλο προς τα εμπρός.

3. Διατήρηση ορμής: Η συνολική ορμή ενός συστήματος παραμένει σταθερή. Όταν ο πυραύλος αποβάλλει τη μάζα προς τα πίσω, κερδίζει ορμή προς την αντίθετη κατεύθυνση για να διατηρήσει τη συνολική ορμή.

Εδώ είναι μια απλοποιημένη αναλογία:

Φανταστείτε ότι στέκεστε σε ένα skateboard. Ρίχνεις μια βαριά μπάλα προς τα εμπρός. Καθώς ρίχνετε την μπάλα, μετακινείτε ελαφρώς προς τα πίσω. Η μπάλα που κινείται προς τα εμπρός (η δράση) σας αναγκάζει να μετακινηθείτε προς τα πίσω (η αντίδραση). Αυτή είναι η ίδια αρχή που ωθεί τις ρουκέτες.

Σημαντικά σημεία:

* Πυροβόλο ώθηση: Η δύναμη που πιέζει τον πυραύλο προς τα εμπρός ονομάζεται ώθηση. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του αερίου που εκδιώχθηκε και όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητά του, τόσο μεγαλύτερη είναι η ώθηση.

* κενό έναντι ατμόσφαιρας: Οι ρουκέτες εργάζονται σε κενό, αλλά η ατμόσφαιρα δημιουργεί drag, η οποία επιβραδύνει τον πυραύλο κάτω.

* ρουκέτες πολλαπλών σταδίων: Πολλοί πυραύλοι χρησιμοποιούν πολλαπλά στάδια. Καθώς ο πυραύλος ανεβαίνει, τα στάδια εκτοξεύονται για να μειώσουν το βάρος.

Συνοπτικά, οι πυραύλοι επιταχύνουν με την εκτόξευση μάζας προς μία κατεύθυνση, η οποία δημιουργεί μια ίση και αντίθετη δύναμη που τους ωθεί προς την άλλη κατεύθυνση.