Propulsione significa, letteralmente, per spingere in avanti o guidare un oggetto in avanti. Un sistema di propulsione è deisgned per spingere un oggetto in avanti. Northwestern University afferma che "la propulsione mosse cose come veicoli spaziali o jet aerei premendo avanti qualcosa fuori dal retro". NASA indica le interconnessioni coinvolte con velocità, prepulsion, (tre) leggi del Newton di movimento, Spinta e velivolo design e funzione.
Calcolo della velocità
Per capire i calcoli della velocità nella propulsione, dobbiamo prima capire semplici calcoli della velocità. La velocità è uguale alla distanza diviso tempo. Se sei in viaggio 100 miglia in due ore, la velocità è due miglia orarie. Se sei in viaggio 100 miglia da New York verso la Florida in due ore, la velocità è 50 miglia per ora sud, poiché la velocità, per la sua definizione più accurata, coinvolge direzione così come la velocità. Propulsione comporta cambiamenti nella velocità e accelerazione.
Seconda legge di Newton in relazione alla velocità e propulsione
La velocità di un giavellotto semovente è direttamente correlata alla forza con la quale l'atleta si getta. Il javelin è azionato da una posizione stazionaria e mentre è in esecuzione l'atleta, viaggia lungo alla stessa velocità. Tuttavia, al momento di propulsione, il giavellotto accelera ad un tasso più veloce di quello dell'atleta e la velocità aumenta. Questo concetto è codificato da di seconda legge di Newton, che si applica agli oggetti in cui tutte le forze esistenti non sono bilanciate. La seconda legge afferma che l'accelerazione di un oggetto, l'aumento della velocità, è subordinata la forza netta che agisce sopra l'oggetto, come pure la massa dell'oggetto. Oggetti più grandi richiedono più forza per spingere in avanti.
Forza, Spinta e la propulsione degli aeroplani
La propulsione di aerei jet comporta l'applicazione della terza legge di Newton di azione e reazione (per ogni azione, o forza, in natura, c'è un'uguale e opposta reazione). L'azione di alcuni gas (o fluido di lavoro), accelerato da un motore, crea una forza all'indietro. Questo spinge l'aereo in avanti (la reazione opposta). La forza di propulsione di un oggetto è indicata con il termine di fisica "Spinta", che è una forza meccanica che si traduce in un cambiamento di velocità, accelerazione e slancio. La forza di Spinta è il cambiamento nella quantità di moto di un oggetto con un cambiamento nel tempo. Quantità di moto è la massa dell'oggetto volte la velocità. La formula per la forza conosciuta come Spinta è - F = ((m V) 2 - (m V) 1) / (t2 - t1). Spinta è la forza che si traduce in propulsione.
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Spinta, massa e movimento liquidi
Quando si calcola la spinta, la massa dell'oggetto è sostanzialmente costante, e l'oggetto mantiene la sua forma quando l'oggetto è in uno stato di propulsione. Quando si calcola la spinta di un liquido commovente, la massa è più difficile da quantificare. Portata massica deve essere considerata.
Tasso di flusso di massa è uguale alla quantità di massa (liquida) in movimento attraverso un determinato piano (superficie) nel corso del tempo. Questo è l'equivalente dei tempi densità (r) la velocità (V) volte la superficie (A). La formula per la portata di massa del fluido è - dot m = r V A, "punto m" rappresenta il tasso di flusso di massa, o la massa per unità di tempo. (Un fattore supplementare che deve essere considerato è la pressione di uscita (p) del liquido se scorre ad una velocità diversa rispetto alla pressione di vapore libero).