Otwórz menu główne

Siła ciągu (ciąg) – siła będąca wynikiem działania silnika pojazdu, obiektu pływającego lub latającego. Siła ciągu jest siłą reakcji i powstaje zgodnie z III zasadą dynamiki w wyniku oddziaływania układu napędowego pojazdu z innymi ciałami.

W przypadku, gdy na ciało nie działają inne siły, siła ciągu wywołuje przyspieszenie ciała, a jej wartość określa II zasada dynamiki Newtona

gdzie:

przyspieszenie uzyskiwane przez pojazd [m/s²],
masa pojazdu [kg].

Wartość siły ciągu jest liczbowo równa sile oddziaływania układu napędowego na otoczenie, ale zwroty obu sił są przeciwne.

Spis treści

PrzykładyEdytuj

Siła ciągu silnika samochodowegoEdytuj

Silnik wprawia w ruch obrotowy koła samochodu. Dzięki sile tarcia statycznego pomiędzy oponą o nawierzchnią jezdni, samochód działa na jezdnię pewną siłą skierowaną do tyłu. Jezdnia działa na samochód siłą reakcji o takiej samej wartości, ale skierowaną do przodu – jest to siła ciągu.

Siła ciągu śruby okrętowejEdytuj

Śruba okrętowa na statku nadaje energię kinetyczną wodzie skierowując ją do tyłu. II zasadę dynamiki można zapisać w tej sytuacji w postaci uogólnionej

 

gdzie:

  – prędkość zmiany pędu statku.

Zgodnie z zasadą zachowania pędu, zmiana pędu wody jest taka sama, zatem

 

gdzie:

  – masa wprawianej w ruch wody,
  – przyspieszenie nadawane wodzie.

Wynika stąd, że siła ciągu wzrośnie, jeżeli zwiększy się rozmiar śruby (wówczas zwiększy się ilość wprawianej w ruch wody) i zwiększy się prędkość obrotów śruby (zwiększy się prędkość wody).

Siła ciągu silnika rakietyEdytuj

Siłę ciągu w tym przypadku można wyznaczyć podobnie jak dla śruby okrętowej, z tą jednak różnicą, że masa rakiety zmniejsza się podczas rozpędzania (rakieta zużywa paliwo). Inaczej mówiąc – ośrodek, od którego rakieta się odpycha, musi ona zabrać ze sobą. Siła ciągu rakiety jest określona wzorem:

 

gdzie:

  – prędkość wylotowa [m/s],
  – szybkość spalania paliwa [kg/s].

Przy uwzględnieniu innych czynników wzór przybierze postać[1]

 

gdzie:

 ciśnienie w strumieniu czynnika roboczego [Pa],
  – ciśnienie w ośrodku zewnętrznym [Pa],
 pole powierzchni przekroju poprzecznego dyszy wylotowej [m²].

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. Hasło: „ciąg silnika (rakietowego)”, w: Kopernik, astronomia, astronautyka. Przewodnik encyklopedyczny, Włodzimierz Zonn (red.), PWN, Warszawa 1973, s. 58.

Linki zewnętrzneEdytuj