דחף (כוח) – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ r2.6.4) (בוט מוסיף: hu:Tolóerő |
עיביתי את הערך כיוון שנושא זה קרוב לליבי... |
||
שורה 4:
'''דחף''' הוא [[כוח (פיזיקה)|כוח]] הפועל על גוף בכוון מסוים כאשר אותו גוף [[תאוצה|מאיץ]] [[מסה]] בכיוון הנגדי. כוח הדחף נובע מ[[חוקי ניוטון|החוק השני והשלישי של ניוטון]], והוא פועל בכוון הפוך לכוון החומר המואץ. לדוגמה מנוע סילון מאיץ אוויר לאחורה, כוח הדחף על המנוע הוא קדימה.
==תיאור==
ב[[מטוס]] לדוגמה, הדחף שנוצר הוא בכיוון הפוך לכיוון דחיפת האוויר. דחף זה עשוי להתקבל במספר דרכים; סיבוב להבים של [[מדחף]], סיבוב [[מניפה]] של [[מנוע סילון]] או פליטת גזים חמים בלחץ מ[[מנוע רקטי]]. הדחף קדימה הינו יחסי למכפלת מסת זרם האוויר הנדחף כפול השינוי במהירותו. [[כלי טיס]] יכול לייצר דחף אחורי על מנת להאט או לעצור, על ידי היפוך כיוון סיבוב המדחף או שינוי כיוון זרם הפליטה. [[ציפור]]ים למשל, מייצרות דחף על ידי נפנוף בכנפיהם. {{ש}}
בצורה דומה, [[כלי שיט]] מייצרים דחף (קדמי או אחורי) על ידי דחיפת המים בכיוון ההפוך לכיוון ההתקדמות. לחילופין ניתן לחשוב על צינור כיבוי אש הנרתע לאחור (ברגע מסויים) בשל סילון המים שנפלט מקצהו.{{ש}}
מעוף אופקי של [[רקטה]], מתקיים כתוצאה מאיזון בין הדחף הקדמי של הגוף לבין קצב שינוי ה[[מומנטום]] של גזי הפליטה. גזים אלו מואצים מ[[תא בעירה|תא הבעירה]] ונפלטים מ[[נחיר פליטה|נחיר הפליטה]] בקצהו של הגוף. בכתיב מתמטי, הדחף מיוצג על ידי מכפלת מהירות הפליטה (ביחס לרקטה) בשיעור ירידת מסת הגוף (הנפלטת); {{ש}}
<math>\mathbf{T}=\frac{dm}{dt}\mathbf{v}</math> {{ש}}
* '''T''' - הוא כוח הדחף הנוצר
* <math> \frac{dm}{dt} </math> הוא קצב שינוי המסה ביחס לזמן (שיעור פליטת הגזים){{ש}}
* '''v''' - מהירות הגזים הנפלטים הנמדדת ביחס לרקטה
עבור שיגור רקטה אנכי, על הדחף הראשוני להיות גדול ממשקל הרקטה.
==מעבר דחף לכוח==
דחף במהירות אפס פירושו אפס [[הספק]]. הספק דורש ביצוע [[עבודה (פיזיקה)|עבודה]], ולכן מהירות אפס פירושה היעדר עבודה או הספק. לכן, הספק של רקטה או מנוע מטוס הוא מכפלת הדחף במהירות ההתקדמות. {{ש}}
([[וואט]]) הספק = (מטר/שנייה) מהירות x ([[ניוטון]]ים) דחף
([[כוח סוס]]) הספק = (lbf) דחף x (שנייה/רגל) מהירות/550
לדוגמה; מטוס [[מסרשמיט Me-262]] (סנונית) עם דחף של 3,960 פאונד ובמהירות טיסה של 900 [[קמ"ש]], שווה בהספקו ל-5,903 כוחות סוס.
==מעבר דחף להספק הנעה==
שאלה נפוצה היא כיצד ניתן להשוות את שיעור הדחף של מנוע סילון לשיעור ההספק של [[בוכנה|מנוע בוכנה]]. השוואה כזו עשויה להיות בעייתית מאחר ותנועת הגופים של שני המנועים תהיה שונה במהותה. מנוע הבוכנה אינו מזיז את המטוס עצמו אלא פעולת המדחף עושה זאת, ולכן המדד המדויק הוא כמות ההספק שמנוע הבוכנה מייצר למדחף עצמו. מכאן, שלהוציא שינויים משמעותיים בטמפרטורה וב[[לחץ אוויר|לחץ האוויר]], הדחף הנוצר תלוי בעיקר במידת הפתיחה של ה[[משנק|מצערת]]. {{ש}} מנוע סילון מנגד, אינו בעל מדחף. הוא דוחף את המטוס על ידי פליטת אוויר חם לאחור. מידת ההספק שהמנוע מעביר למטוס נמדדת בלבד על פי כוח הדחף שמתקבל, וזאת להוציא את שאר העבודה שהמנוע מבצע ואינה מועילה לתנועת הגוף ([[גלי קול]], [[תנודה|תנודות]], [[מעבר חום]] וכדומה). {{ש}}
הביטוי המתמטי של הספק ההנעה, הוא מכפלת הכוח (F) המושקע להעברת הגוף, במנת המרחק (d) בזמן הדרוש (t). כלומר;{{ש}}
[[תמונה:two aircrafts tied to tree.png|שמאל|ממוזער|200px|שני סוגי המטוסים קשורים לעץ]]
<math>\mathbf{P}=\mathbf{F}\frac{d}{t}</math> {{ש}}
במקרה של רקטה או מנוע סילון, הכוח שווה בדיוק לדחף הנוצר מהמנוע. תנועה במהירות קבועה ללא שינויים, תאחד את
את מנת התאוצה לכדי מהירות בלבד. כלומר; {{ש}}
<math>\mathbf{P}=\mathbf{T}{v}</math> {{ש}}
לכאורה נוסחה זו די מפתיעה אולם היא די נכונה: הספק ההנעה של מנוע סילון גדל בד בבד עם העלייה במהירות. גם כאן, מהירות אפס פירושה אפס הספק הנעה. {{ש}}
כ[[מקרה בוחן]], ניתן לחשוב על מטוס סילון ומטוס בוכנה הפועלים במלוא מצערת, אך קשורים בשרשרת חזקה לעץ ולא נעים לפנים. אין ספק כי מועברת כמות גדולה של הספק, אך לא לשם תנועה. סביר להניח שמידת הדחף גדולה אך כיוון שאין תנועה, הספק ההנעה של הגופים הוא אפס. כעת, נניח שהשרשרת מתנתקת ושני המטוסים מתחילים לנוע. '''במהירויות נמוכות''': מנוע הבוכנה יפיק 100% הספק, ואילו הדחף שייצר המדחף ישתנה בהתאם למהירות הנצברת. מנוע הסילון יפיק 100% דחף, ואילו הספק ההנעה המתקבל, ישתנה עם צבור המהירות.
== ראו גם ==
* [[רתע]]
| |||