Impulso (aerodinâmico)
Na aerodinâmica , o empuxo é a força exercida pela aceleração dos gases (geralmente ar ou gases resultantes da combustão) por meio de um motor , na direção oposta do percurso.
Impulso exercido por um motor a jato do tipo foguete
O empuxo ou mais exatamente a força de empuxo é o resultado da ejeção das partículas de gás ejetadas para a parte traseira do foguete a uma determinada velocidade. Na verdade, o empuxo é o resultado da conversão da energia térmica originada na câmara de combustão do motor e se transformando em energia cinética conforme o fluxo de gás viaja pelo bico .
Em termos térmicos, o empuxo depende das condições de pressão e temperatura na lareira do motor .
A relação que dá o valor da força de pressão é a seguinte:
no qual :
F , impulso em newtons (N) v e , velocidade de ejeção de gás em m / s q m , fluxo de massa em kg / s A 1 , área da seção de saída do bocal em metros quadrados P 1 , pressão na saída do bico em Pa P a , pressão ambiente ou pressão externa em PaEsta relação é simplificada quando P 1 = P a e torna-se F = v e . q m neste caso preciso dizemos que o bico é adequado ou que a velocidade de operação é adequada. É nessa velocidade que o motor-foguete tem seu melhor desempenho.
Variação do empuxo com a altitude
Se escrevermos a fórmula de empuxo da seguinte maneira:
no qual :
F , impulso na altitude h F 0 , impulso ao nível do mar P 0 , pressão no ponto focal P h , pressão na altitude h A 1 , área de saída do bicoO estudo desta relação nos mostra que, de fato, o empuxo varia com a altitude e que a seção de saída do bico será tanto maior quanto o motor é projetado para grandes altitudes.
Notas e referências
- Veja reator de derivação, por exemplo
- Veja turbojato ou motor de foguete, por exemplo
- Ver B1 - Astronautique , no site cnrtl.fr, consultado em 14 de dezembro de 2014