حرکت موشک: تفاوت بین نسخه‌ها
از ویکی نجوم
Shariatzadeh (بحث | مشارکتها) (صفحه‌ای جدید حاوی 'Add Your Content Here category:مکانیک سماوی برای انجام یک مانور مداری باید یک نیروی پیشرا...' ایجاد کرد) |
Shariatzadeh (بحث | مشارکتها) |
||
| سطر ۱: | سطر ۱: | ||
| − | + | ||
[[category:مکانیک سماوی]] | [[category:مکانیک سماوی]] | ||
| سطر ۵: | سطر ۵: | ||
جرم موشک را m فرض کنید که با سرعت v در حال حرکت است . حال فرض کنید موشک موتورهای خود را روشن می کند و با سوختن سوخت های مخصوص ، گاز با سرعت u نسبت موشک خارج می شود . توجه داشته باشید که v سرعت موشک نسبت به یک ناظر ثابت است . اما u سرعت خروج گاز نسبت به ناظری در موشک است ، در نتیجه از دید ناظر ثابت سرعت گاز برابر با v-u است . فرض کنید موتورهای موشک دربازه زمانی dt روشن می شوند و در اثر خروج گاز ، جرم موشک به اندازه dm تغییر کند و سرعت آن به مقدار dv افزایش می یابد . یعنی جرم موشک بعد از روشن شدن موتورها m-dm و سرعت آن v+dv می شود . | جرم موشک را m فرض کنید که با سرعت v در حال حرکت است . حال فرض کنید موشک موتورهای خود را روشن می کند و با سوختن سوخت های مخصوص ، گاز با سرعت u نسبت موشک خارج می شود . توجه داشته باشید که v سرعت موشک نسبت به یک ناظر ثابت است . اما u سرعت خروج گاز نسبت به ناظری در موشک است ، در نتیجه از دید ناظر ثابت سرعت گاز برابر با v-u است . فرض کنید موتورهای موشک دربازه زمانی dt روشن می شوند و در اثر خروج گاز ، جرم موشک به اندازه dm تغییر کند و سرعت آن به مقدار dv افزایش می یابد . یعنی جرم موشک بعد از روشن شدن موتورها m-dm و سرعت آن v+dv می شود . | ||
| − | [[پرونده:maneuver 64. | + | [[پرونده:maneuver 64.png]] |
تکانه سیستم قبل از روشن شدن موتورهای موشک برابر است با: | تکانه سیستم قبل از روشن شدن موتورهای موشک برابر است با: | ||
| − | [[پرونده:maneuver 58. | + | [[پرونده:maneuver 58.png]] |
بعد از روشن شدن موتورها تکانه سیستم برابر است با: | بعد از روشن شدن موتورها تکانه سیستم برابر است با: | ||
| − | [[پرونده:maneuver 59. | + | [[پرونده:maneuver 59.png]] |
تغییر تکانه دربازه dt برابر است با: | تغییر تکانه دربازه dt برابر است با: | ||
| − | [[پرونده:maneuver 60. | + | [[پرونده:maneuver 60.png]] |
که از جمله dmdv صرفه نظر کرده ایم. | که از جمله dmdv صرفه نظر کرده ایم. | ||
چون آهنگ تغییر تکانه dp/dt برابر با نیروی خارجی اعمال شده بر موشک است . می توانیم بنویسیم : | چون آهنگ تغییر تکانه dp/dt برابر با نیروی خارجی اعمال شده بر موشک است . می توانیم بنویسیم : | ||
| − | [[پرونده:maneuver 61. | + | [[پرونده:maneuver 61.png]] |
توجه داشته باشید که u یک مقدار ثابت است و به نوع سوخت موشک و همچنین ساختمان موتور بستگی دارد . | توجه داشته باشید که u یک مقدار ثابت است و به نوع سوخت موشک و همچنین ساختمان موتور بستگی دارد . | ||
اکنون یک مورد خاص که در آن F=0 است را در نظر بگیرید . یعنی نیروی گرانش یا مقاومت هوا وجود ندارد . مانند وقتی که موشک در فاصله های بسیار درو در حال حرکت است . در نتیجه معادله بالا به شکل زیر در می آید: | اکنون یک مورد خاص که در آن F=0 است را در نظر بگیرید . یعنی نیروی گرانش یا مقاومت هوا وجود ندارد . مانند وقتی که موشک در فاصله های بسیار درو در حال حرکت است . در نتیجه معادله بالا به شکل زیر در می آید: | ||
| − | [[پرونده:maneuver 62. | + | [[پرونده:maneuver 62.png]] |
با انتگرال گیری از معادله بالا به شکل زیر داریم: | با انتگرال گیری از معادله بالا به شکل زیر داریم: | ||
| − | [[پرونده:maneuver 63. | + | [[پرونده:maneuver 63.png]] |
نسخهٔ ۱ فوریهٔ ۲۰۱۳، ساعت ۱۶:۵۴
برای انجام یک مانور مداری باید یک نیروی پیشران توسط موتورهای موشک تولید شود . این نیرو به صورت ضربه ای است و سبب تغییر سرعت موشک یا محموله فضایی می شود . در این پست قصد داریم این ضربه را بررسی کنیم .
جرم موشک را m فرض کنید که با سرعت v در حال حرکت است . حال فرض کنید موشک موتورهای خود را روشن می کند و با سوختن سوخت های مخصوص ، گاز با سرعت u نسبت موشک خارج می شود . توجه داشته باشید که v سرعت موشک نسبت به یک ناظر ثابت است . اما u سرعت خروج گاز نسبت به ناظری در موشک است ، در نتیجه از دید ناظر ثابت سرعت گاز برابر با v-u است . فرض کنید موتورهای موشک دربازه زمانی dt روشن می شوند و در اثر خروج گاز ، جرم موشک به اندازه dm تغییر کند و سرعت آن به مقدار dv افزایش می یابد . یعنی جرم موشک بعد از روشن شدن موتورها m-dm و سرعت آن v+dv می شود .
تکانه سیستم قبل از روشن شدن موتورهای موشک برابر است با:
بعد از روشن شدن موتورها تکانه سیستم برابر است با:
تغییر تکانه دربازه dt برابر است با:
که از جمله dmdv صرفه نظر کرده ایم. چون آهنگ تغییر تکانه dp/dt برابر با نیروی خارجی اعمال شده بر موشک است . می توانیم بنویسیم :
توجه داشته باشید که u یک مقدار ثابت است و به نوع سوخت موشک و همچنین ساختمان موتور بستگی دارد . اکنون یک مورد خاص که در آن F=0 است را در نظر بگیرید . یعنی نیروی گرانش یا مقاومت هوا وجود ندارد . مانند وقتی که موشک در فاصله های بسیار درو در حال حرکت است . در نتیجه معادله بالا به شکل زیر در می آید:
با انتگرال گیری از معادله بالا به شکل زیر داریم:
