Рабочая масса - Википедия - Working mass

Рабочая масса, также называемый реакционная масса, это масса против которого работает система, чтобы производить ускорение. В случае ракеты, например, реакционная масса - это топливо, выброшенное назад для обеспечения движения. Любое ускорение требует замены импульс, который можно рассматривать как «единицу движения». Импульс связан с массой и скоростью, как это определяется формулой P = mv, куда п это импульс, м масса, и v скорость. Скорость тела легко изменить, но в большинстве случаев масса - нет, что делает это важным.

Ракеты и реактивные ракетные двигатели

В ракетах общее изменение скорости можно рассчитать (используя Уравнение ракеты Циолковского ) следующее:

Где:

  • v = скорость корабля.
  • ты = скорость истечения.
  • M = масса корабля без учета рабочей массы.
  • м = общая масса, выброшенная с корабля (рабочая масса).

Термин рабочая масса используется в основном в аэрокосмический поле. В более «приземленных» примерах рабочая масса обычно обеспечивается Землей, которая содержит такой большой импульс по сравнению с большинством транспортных средств, что величину, которую она набирает или теряет, можно игнорировать. Однако в случае самолет рабочая масса - воздух, а в случае ракета, это само ракетное топливо. В большинстве ракетных двигателей используется легкое топливо (жидкое водород, кислород, или же керосин ) разогнался до сверхзвуковых скоростей. Тем не мение, ионные двигатели часто используют более тяжелые элементы, такие как ксенон как реакционная масса, разгоняется до гораздо более высоких скоростей с помощью электрических полей.

Во многих случаях рабочая масса отделена от энергия используется для его ускорения. В автомобиле двигатель передает мощность на колеса, которые затем ускоряют Землю назад, заставляя машину двигаться вперед. Однако это не относится к большинству ракет, где ракетное топливо является рабочей массой, а также источником энергии. Это означает, что ракеты прекращают ускоряться, как только у них заканчивается топливо, независимо от других источников энергии, которые они могут иметь. Это может быть проблемой для спутников, которые необходимо часто менять, так как это ограничивает их срок службы. Как правило, скорость истечения должна быть близкой к скорости корабля для оптимальной энергоэффективности. Это ограничение ракетной тяги - одна из основных причин постоянного интереса к полевая силовая установка технологии.

Смотрите также