TỈNH NĂNG LƯƠNG ĐƯA ROCKET LÊN QUỶ ĐẠO THẤP LEO
(Tõm lược bài dạy học của NASA)
I-NĂNG LƯỢNG ĐẨY
VẬT LÊN QUỸ ĐẠO.
Năng lượng đước tĩnh cho một kilo
vật nặng theo công thức nầy rất đơn giản.
E = 9.8 h J/kg.
E là năng lượng tính bằng Joules
cho mỗi kg.
Joules/kg còn được gọi là 'energy density'
Thí dụ xăng xe hơi có energy density là 45 megajoules
cho một kilogram (MJ/Kg).
Khối lượng tính bẳng kg.
h là độ cao tỉnh bằng mét.
II- AP DỤNG CÔNG THỨC
E = 9.8 h J/kg.
1- Đỉnh nũi Everest cao 8,848 met. Cần
bao nhiêu năng lượng đề leo lên đính núi?
Người leo núi nặng 75 kg.
Cần phải có một sô năng lương E2
tính như sau.
E1 = 9.8 x 8848 = 87,000 J/kg.
E2 = 87,000 J/kg x (75 kg) = 6,500,000 Joules.
2-NASA trắc nghiệm Test Flight Rocket
Ares 1-X phóng ngaỳ 28 -10-2009 tai Cape Canaveral lên cao độ tối đa 45
km đã tính thấy năng lượng cho một kilo như sau.
E = 9.8
x 45,000 = 440,000 J/kg.
Nếu dùng rocket nâng 5000 kg thi
cằn năng lượng là.
E = 440,000 J/kg x (5,000 kg) =
2,200,000,000 Joules = 2,200 megaJoules.
Phí tổn của chương trình là 445
triệu dolar.
II-KỂT LUẬN
Từ kết quả thành công tốt đẹp
đã có của công trĩnh Apollo 11, chúng ta học được như sau.
1-Sức nặng tổng cộng của Apollo
11 là 3,038,500 kg.
2-Lực đẩy Apollo 11 bổc lên khỏi
mặt đất là 3,470,000 kg.
3- Nhiên liệu phải dùng là Kerolox để đốt bốc
rocket lên khỏí mặt đẫt. Đốt một gallon kerolox cho 5.83 kg (gần 6 kg) của rocket .
4-Trên không gian phải đốt hydrolox để đẩy rocket
vì hydrolox không bị đông đặc và có độ thoát khí thải ra rất nhanh
hơn kerolox.
Lỹ do RP-1 có ưu điểm như
sau.
Dễ sản xuất nên rẻ tiền.Tồn trử bình thường.
Ty trọng năng lương cao. Độc hại thấp. Thùng chứa nhỏ. Bốc hơi ít nên
không sợ độc hại. Độ bỗ́c cháy thấp.
RP-1 goị là Refined Petroleum hoậc Rocket Propellant tinh lọc từ dâu thô (crude oil) kerosene
RP-1 được xử dụng nhiêu nhất trên thế giới. Trộn RP-1 chung với oxy lỏng trong phòng đốt cháy để đẩy rocket bốc lên khỏi mặt đất.
Hổn hợp nầy được đặt tên là kerolox nghía là kerosene trộn với Liquid Oxygen (lox).
III-CHUYỂN
Đ̀ỔI JOULES THÀNH LỰC NEWTONS
Force (F) in Newtons (N) = Joules (J) /
Distance (d in meters).
Lực tĩnh bằng Newtons. Khoảng cách
tính bằng mét.
Thí dụ.
Nếu có 200 joules. Khoáng cách
di chuyển 2 mét.
Lực được đổi ra là 200/2 = 100
Newtons
