A sugárhajtás elve
Fizik Admin. 12 hónapja válaszolt
A sugárhajtás elve abban a tényben rejlik, hogy ez a fajta mozgás akkor következik be, amikor a szétválasztás bizonyos sebességgel, testének részéből következik be. A sugárhajtás klasszikus példája a rakéta mozgása. E mozgás sajátosságai közé tartozik az a tény, hogy a szervezet gyorsulást kap a többi testtel való kölcsönhatás nélkül. Így a rakéta mozgása a tömegének megváltozása miatt következik be. A rakéta tömege az üzemanyag elégetésekor keletkező gázok lejáratával csökken. Tekintsük a rakéta mozgását. Tegyük fel, hogy a rakéta tömege egyenlő, és annak sebessége egy időben. Egy idő után a rakéta tömege egy összeggel csökken és egyenlővé válik: a rakéta sebessége egyenlővé válik.
Ezután a lendület időbeli változása a következőképpen alakulhat:
hol van a gázok kiáramlásának sebessége a rakéta tekintetében? Ha feltételezzük, hogy a többihez viszonyítva kis mennyiségű magasabb rendű, akkor:
Amikor a külső erők () a rendszeren hatnak, az impulzusváltozás a következőképpen alakul:
A (2) és a (3) képlet jobb oldali oldalával egyenlő:
ahol a kifejezést reaktív erőnek nevezik. Ebben az esetben, ha a vektor iránya ellentétes, akkor a rakéta gyorsul, egyébként lelassul. A (4) egyenlet változó tömegű test mozgásának egyenletét jelenti. Gyakran írott formában (IV Meshchersky egyenlete):
A reaktív erő alkalmazásának ötlete a XIX. Században javasolt. Később K.E. Tsiolkovsky előmozdította a rakéta mozgásának elméletét, és megfogalmazta a folyékony sugárhajtású motor elméletének alapjait. Ha feltételezzük, hogy a külső erők nem járnak a rakétán, akkor a (4) képlet:
Integrálása (6) egyenlet a sebesség kifejezése számlálási értéket rakéta elindítását tömeget és a kiindulási sebességet rakéták nullára állítjuk be, akkor lehetséges olyan formula, amely elemzi Ciolkovszkij:
Tsiolkovszkij képletéből nyilvánvaló, hogy minél nagyobb a rakéta végső tömege (), annál nagyobb a kiindulási tömege (). Minél nagyobb a gázok kiáramlásának sebessége (), annál nagyobb a végső tömeg a rakéta rögzített tömegével.