كتلة شغالة
المحتويات
في البداية، الكتلة الشغـّآلة في الفيزياء والهندسة الميكانيكية (بالإنجليزية:Working mass ) هي الكتلة التي تعمل على تسريع نظام . ففي حالة صاروخ مثلًا تكون الكتلة المؤثرة على حركة الصاروخ هي كتلة الغاز المندفع إلى الوراء وتتسبب في دفعه نحو الأمام . جميع عمليات التسريع (زيادة السرعة ) تحتاج إلى تبادل ل زخم الحركة . وزخم الحركة هو حاصل ضرب الكتلة في السرعة. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.
أي أن زخم الحركة P:
m الكتلة ,
علاوةً على ذلك، يمكن تغيير سرعة جسم أثناء حركته ولكن في أغلب الأحوال لا يمكننا تغيير كتلة الجسم أثناء الحركة. وهذا نلاحظه أثناء حركة سيارة أو دراجة مثلا .
v السرعة .
P = m.v
حيث :
المحرك الصاروخي
من جانب آخر، m = الكتلة الكلية للغاز المنطلق من الصاروخ (الكتلة الشغّآلة).
- مراجع
- انظر كذلك
- صاروخ ذو وقود صلب
- محرك صاروخي
- صاروخ
- أريان 5
- ساتورن 5
- صاروخ بروتون
في هذا الإطار، ونظرا لأن تسريع الصاروخ بعتمد متلة التشغيل وهي الوقود فقد تشكل هذه مشكلة بالنسبة إلى قمر صناعي يلزمه ضبط موقعه بين حين وآخر عندما يستهلك كل الوقود ، ويشكل عدم توفر الوقود في تلك الحالة تحديدا لعمر القمر الصناعي.
v = سرعة الصاروخ،
حيث:
u = سرعة غاز الاحتراق ،
علاوةً على ذلك، بالنسبة إلى حركة صاروخ يمكن حساب تغير سرعته باستخدام معادلة تسيولكوفسكي للصاروخ كالآتي:
M = كتلة الصاروخ ،(بدون كتلة الوقود) ،
من جانب آخر، يستعمل التعبير «الكتلة الشغالة» في مجال الطيران والصواريخ . وبالنسبة إلى الصاروخ فتكون الكتلة الشغالة فيه هي كتلة الوقود ، في حين أن الكتلة الشغالة في طيران الطائرات فيعتير الهواء هو الكتلة الشغالة (حيث يحمل الهواء الطائرة حتى ولو كانت بلا وقود مثل الطائرة الشراعية) . وأغلب محركات الصواريخ يستعمل وقودا خفيف الكتلة (مثل الهيدروجين السائل و الأكسجين أو الكيروسين ) ويمكنها ذلك التسريع إلى سرعات فوق سرعة الصوت . كما توجد ما يسمى محرك أيوني وهو يستعمل عناصر ثقيلة مثل زينون ككتلة شغالة ، ويمكن تسريعها إلى سرعات عالية بواسطة مجالات كهربائية.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟