เรากำลังดำเนินการเพื่อคืนค่าแอป Unionpedia บน Google Play Store
ขาออกขาเข้า
🌟เราได้ทำให้การออกแบบของเราง่ายขึ้นเพื่อการนำทางที่ดีขึ้น!
Instagram Facebook X LinkedIn

สมการจรวดซีออลคอฟสกี

ดัชนี สมการจรวดซีออลคอฟสกี

มการจรวดของซีออลคอฟสกี (Tsiolkovsky rocket equation) หรือ สมการจรวดอุดมคติ (ideal rocket equation) อธิบายถึงการเคลื่อนที่ของยานพาหนะที่เป็นไปตามหลักการพื้นฐานของจรวด: จรวดเป็นอุปกรณ์ที่สามารถประยุกต์ความเร่งของตัวมันเอง (แรงขับดัน) โดยการขับไล่ส่วนหนึ่งของมวลของมันด้วยความเร็วที่สูงออกมาและทำให้เกิดการเคลื่อนที่ไปได้เนื่องมาจากกฏการอนุรักษ์โมเมนตัม สมการนี้มีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันโดยค่าเดลต้า-วี (การเปลี่ยนแปลงสูงสุดของความเร็วของจรวดถ้าไม่มีแรงภายนอกอื่น ๆ มากระทำ) กับประสิทธิภาพความเร็วไอเสียและมวลเมื่อเริ่มต้นและครั้งสุดท้ายของจรวด (หรือจะเป็นเครื่องยนต์แห่งแรงปฏิกิริยาอื่น ๆ ก็ตามแต่) สมการคือ: เมื่อ: หน่วยที่ใช้สำหรับมวลหรือความเร็วนั้นไม่สำคัญตราบเท่าที่พวกมันยังมีความสอดคล้องกัน สมการถูกตั้งตามชื่อของคอนสแตนติน ซีออลคอฟสกี ซึ่งเป็นผู้ที่คิดขึ้นมาและผลงานของเขาได้รับการตีพิมพ์ในปี 1903.

สารบัญ

  1. 9 ความสัมพันธ์: ฟังก์ชันเลขชี้กำลังลอการิทึมธรรมชาติอัตราเร็วของแสงจรวดทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษความโน้มถ่วงคอนสตันติน ซีออลคอฟสกีแรงดลจำเพาะโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า

  2. ดาราพลศาสตร์

ฟังก์ชันเลขชี้กำลัง

กราฟของฟังก์ชันเลขชี้กำลัง y.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและฟังก์ชันเลขชี้กำลัง

ลอการิทึมธรรมชาติ

ลอการิทึมธรรมชาติ (natural logarithm) คือ ลอการิทึมฐาน ''e'' โดยที่ \mathrm มีค่าโดยประมาณเท่ากับ 2.7182818 (ไม่สามารถเขียนในรูปเศษส่วนได้ เพราะ \mathrm เป็นจำนวนอตรรกยะ เช่นเดียวกับ \pi) นิยมใช้สัญลักษณ์เป็น ln ลอการิทึมธรรมชาติของจำนวนจริงบวก x ทุกจำนวนสามารถนิยามได้ นอกจากนี้ยังสามารถนิยามลอการิทึม สำหรับจำนวนเชิงซ้อนที่ไม่ใช่ศูนย์ได้เช่นกัน ดังที่จะได้อธิบายต่อไปข้างหน้า บางครั้งมีผู้เรียกลอการิทึมธรรมชาติว่า ลอการิทึมเนเพียร์ ถึงแม้ว่า จอห์น เนเพียร์ จะมิได้เป็นผู้คิดค้นฟังก์ชันชนิดนี้ขึ้นก็ตาม.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและลอการิทึมธรรมชาติ

อัตราเร็วของแสง

ปรากฏการณ์เชเรนคอฟ ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เป็นผลมาจาก อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เร็วกว่าแสงที่เดินทางในน้ำ อัตราเร็วของแสง (speed of light) ในสุญญากาศ มีนิยามว่าเท่ากับ 299,792,458 เมตรต่อวินาที (หรือ 1,080,000,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หรือประมาณ 186,000.000 ไมล์ต่อวินาที หรือ 671,000,000 ไมล์ต่อชั่วโมง) ค่านี้เขียนแทนด้วยตัว c ซึ่งมาจากภาษาละตินคำว่า celeritas (แปลว่า อัตราเร็ว) และเรียกว่าเป็นค่าคงที่ของไอน์สไตน์ แสงเป็นสิ่งที่แปลกประหลาดนั่นคือไม่ว่าผู้สังเกตจะเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง ไม่ว่าจะอยู่ในสถานที่ใด ด้วยเงื่อนไขใด อัตราเร็วของแสงที่ผู้สังเกตคนนั้นวัดได้ จะเท่าเดิมเสมอ ซึ่งขัดกับความรู้สึกของคนทั่วไป แต่เป็นไปตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพ ของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ สังเกตว่าอัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ เป็น นิยาม ไม่ใช่ การวัด ในหน่วยเอสไอกำหนดให้ เมตร มีนิยามว่าเป็นระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศในเวลา 1/299,792,458 วินาที แสงที่เดินทางผ่านตัวกลางโปร่งแสง (คือไม่เป็นสุญญากาศ) จะมีอัตราเร็วต่ำกว่า c อัตราส่วนของ c ต่ออัตราเร็วของแสงที่เดินทางผ่านในตัวกลาง เรียกว่า ดรรชนีหักเหของตัวกลางนั้น โดยเมื่อผ่านแก้ว จะมีดรรชนีหักเห 1.5-1.9 ผ่านน้ำจะมีดรรชีนีหักเห 1.3330 ผ่านเบนซินจะมีดรรชนีหักเห 1.5012 ผ่านคาร์บอนไดซัลไฟต์จะมีดรรชนีหักเห 1.6276 ผ่านเพชรจะมีดรรชนีหักเห 2.417 ผ่านน้ำแข็งจะมีดรรชนีหักเห 1.309.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและอัตราเร็วของแสง

จรวด

รวดโซยุซ-ยู (Soyuz-U) ณ ฐานปล่อยที่ 1/5 ไบโคนูร์ ไซต์1/5 (Baikonur's Site 1/5) ในคาซัคสถาน (Kazakhstan) การปล่อยจรวดแซทเทิร์น 5 อะพอลโล 15: เวลาเริ่มปล่อย T - 30 วินาที เวลาเสร็จสิ้น T + 40 วินาที จรวด หมายถึงขีปนาวุธ, ยานอวกาศ, เครื่องบิน หรือพาหนะอื่นใดที่อาศัยแรงผลักดันของไอเสียที่มีต่อตัวจรวดในการพุ่งไปข้างหน้า โดยใช้การเผาผลาญเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์จรวด ในจรวดทุกชนิดไอเสียจะเกิดขึ้นทั้งหมดจากเชื้อเพลิงขับดันที่บรรทุกไปด้วยภายในจรวดก่อนที่จะถูกใช้งาน chapter 1 จรวดเคมีสร้างพลังงานจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงจรวด ผลจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงและตัวอ๊อกซิไดซ์ภายในห้องเผาไหม้จะทำให้เกิดก๊าซร้อนที่มีอุณหภูมิสูงมากและขยายตัวออกไปทางหัวฉีดทำให้ก๊าซเคลื่อนที่ด้วยความเร่งในระดับไฮเปอร์โซนิก ซึ่งทำให้เกิดแรงผลักมหาศาลต่อตัวจรวดตามกฎข้อที่สามของนิวตัน (แรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา)โดยในทางทหารและสันทนาการมีประวัติของการใช้จรวดเป็นอาวุธและเครื่องมือในช่วงเวลานั้น จรวดได้ถูกใช้สำหรับงานทางทหารและสันทนาการ ย้อนกลับไปอย่างน้อยศตวรรษที่ 13 ในประเทศจีน (China) "Rockets in Ancient Times (100 B.C.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและจรวด

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (special relativity) ถูกเสนอขึ้นในปี ค.ศ. 1905 โดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในบทความของเขา "เกี่ยวกับพลศาสตร์ไฟฟ้าของวัตถุซึ่งเคลื่อนที่ (On the Electrodynamics of Moving Bodies)" สามศตวรรษก่อนหน้านั้น หลักสัมพัทธภาพของกาลิเลโอกล่าวไว้ว่า การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ทั้งหมดเป็นการสัมพัทธ์ และไม่มีสถานะของการหยุดนิ่งสัมบูรณ์และนิยามได้ คนที่อยู่บนดาดฟ้าเรือคิดว่าตนอยู่นิ่ง แต่คนที่สังเกตบนชายฝั่งกลับบอกว่า ชายบนเรือกำลังเคลื่อนที่ ทฤษฏีของไอน์สไตน์รวมหลักสัมพัทธภาพของกาลิเลโอเข้ากับสมมติฐานที่ว่า ผู้สังเกตทุกคนจะวัดอัตราเร็วของแสงได้เท่ากันเสมอ ไม่ว่าสภาวะการเคลื่อนที่เชิงเส้นด้วยความเร็วคงที่ของพวกเขาจะเป็นอย่างไร ทฤษฏีนี้มีข้อสรุปอันน่าประหลาดใจหลายอย่างซึ่งขัดกับสามัญสำนึก แต่สามารถพิสูจน์ได้ด้วยการทดลอง ทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษล้มล้างแนวคิดของปริภูมิสัมบูรณ์และเวลาสัมบูรณ์ของนิวตันโดยการยืนยันว่า ระยะทางและเวลาขึ้นอยู่กับผู้สังเกต และรับรู้เวลากับปริภูมิต่างกันขึ้นอยู่กับผู้สังเกต มันนำมาซึ่งหลักการสมมูลของสสารและพลังงาน ซึ่งสามารถแสดงเป็นสมการชื่อดัง E.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ

ความโน้มถ่วง

หมุนรอบดวงอาทิตย์ ไม่หลุดออกจากวงโคจร (ภาพไม่เป็นไปตามอัตราส่วน) ความโน้มถ่วง (gravity) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งทำให้วัตถุกายภาพทั้งหมดดึงดูดเข้าหากัน ความโน้มถ่วงทำให้วัตถุกายภาพมีน้ำหนักและทำให้วัตถุตกสู่พื้นเมื่อปล่อย แรงโน้มถ่วงเป็นหนึ่งในสี่แรงหลัก ซึ่งประกอบด้วย แรงโน้มถ่วง แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์แบบอ่อน และ แรงนิวเคลียร์แบบเข้ม ในจำนวนแรงทั้งสี่แรงหลัก แรงโน้มถ่วงมีค่าน้อยที่สุด ถึงแม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงที่เราไม่สามารถรับรู้ได้มากนักเพราะความเบาบางของแรงที่กระทำต่อเรา แต่ก็เป็นแรงเดียวที่ยึดเหนี่ยวเราไว้กับพื้นโลก แรงโน้มถ่วงมีความแรงแปรผันตรงกับมวล และแปรผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง ไม่มีการลดทอนหรือถูกดูดซับเนื่องจากมวลใดๆ ทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่สำคัญมากในการยึดเหนี่ยวเอกภพไว้ด้วยกัน นอกเหนือจากความโน้มถ่วงที่เกิดระหว่างมวลแล้ว ความโน้มถ่วงยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการที่เราเปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน เช่น การเพิ่มหรือลดความเร็วของวัตถุ การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เป็นต้น.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและความโน้มถ่วง

คอนสตันติน ซีออลคอฟสกี

แบบร่างจรวดลำแรกของซีออลคอฟสกี คอนสตันติน เอดูอาร์โดวิช ซีออลคอฟสกี หรือไซออลคอฟสกี (Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky; Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский; Konstanty Ciołkowski; 17 กันยายน ค.ศ.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและคอนสตันติน ซีออลคอฟสกี

แรงดลจำเพาะ

แรงดลจำเพาะ (ปกติใช้ตัวย่อ Isp) เป็นวิธีที่จะอธิบายถึงประสิทธิภาพของจรวดและเครื่องยนต์ไอพ่น มันหมายถึงแรงส่วนที่เกี่ยวกับปริมาณของเชื้อเพลิงจรวดที่ใช้ต่อหน่วยเวลา ถ้า "จำนวน" ของเชื้อเพลิงจรวดถูกกำหนดให้อยู่ในเทอมของมวล (เช่นในหน่วย กิโลกรัม) แล้วแรงดลจำเพาะจะมีหน่วยของความเร็ว ถ้ามันถูกกำหนดในเทอมของน้ำหนัก (เช่นในหน่วย กิโลกรัมแรง (kiloponds)), แล้วแรงดลจำเพาะจะมีหน่วยของเวลา การแปลงค่าคงที่ระหว่างสองเวอร์ชั่นของแรงดลจำเพาะคือค่า ความเร่งโน้มถ่วงมาตรฐาน เมื่อแรงดลจำเพาะมีค่าสูงขึ้น, อัตราการไหลของเชื้อเพลิงที่ลดลงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแรงผลักดันที่กำหนด และในกรณีของจรวดที่เชื้อเพลิงจรวดปริมาณที่น้อยกว่าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการกำหนดค่าให้เดลต้า-V ต่อสมการจรวดของซีออลคอฟสกี.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและแรงดลจำเพาะ

โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า

รงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า (ชื่อย่อ: รร.จปร.) เป็นสถาบันการศึกษาทางทหาร ในระดับอุดมศึกษาในสังกัดกรมยุทธศึกษาทหารบก กองทัพบก ตั้งอยู่ที่ อำเภอเมืองนครนายก จังหวัดนครนายก ผู้ที่ศึกษาในโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า เรียกว่า นักเรียนนายร้อย (นนร.) ต้นไม้สัญลักษณ์ประจำโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า คือ จำปีสิรินธร.

ดู สมการจรวดซีออลคอฟสกีและโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า

ดูเพิ่มเติม

ดาราพลศาสตร์

หรือที่รู้จักกันในชื่อ สมการจรวดของซีออลคอฟสกี