Thrust er

Thrust er en kraft eller et skub. Når et system skubber eller accelererer en masse i én retning, er der et lige så stort skub (kraft) i den modsatte retning. I matematik og fysik beskrives dette ved Isaac Newtons anden og tredje lov. Skub bruges til at beskrive, hvor kraftigt en motor skubber. Det kan bruges om mange slags køretøjer og motorer som f.eks. raketter, motorbåde, propeller og jetmotorer.

Skubkraft måles i "pounds of thrust" i USA og i newton i det metriske system. 4,45 newtons trykkraft svarer til 1 pund trykkraft. Et pund fremdrift er den mængde fremdrift, der skal til for at holde en genstand på 1 pund ubevægelig mod tyngdekraften på jorden.

Skubkurve for en Estes A10-PT-raketmotor. En skubkurve viser, hvor meget skub (i newton) motoren producerer over tid (i sekunder). Den indeholder også oplysninger om impulsen, brændstofmængden og den specifikke impuls.Zoom
Skubkurve for en Estes A10-PT-raketmotor. En skubkurve viser, hvor meget skub (i newton) motoren producerer over tid (i sekunder). Den indeholder også oplysninger om impulsen, brændstofmængden og den specifikke impuls.

Skub i forhold til effekt

Et meget almindeligt spørgsmål er, hvordan man kan sammenligne en flymotors trykstyrke med den mekaniske effekt af en stempelmotor (den slags motor i biler og i mange fly med propeller). Det er svært at sammenligne disse to. Det skyldes, at de ikke måler nøjagtig det samme. En stempelmotor flytter ikke flyet. Den drejer blot propellen, som flyet bevæger flyet. Derfor vurderes stempelmotorer efter, hvor meget effekt de giver til propellen.

En jetmotor har imidlertid ingen propel - den skubber flyet ved at flytte varm luft bagud. En nyttig måde at måle en jetmotors effekt på er at måle, hvor meget effekt jetmotoren giver flyet gennem sin skubkraft. Dette kaldes "jetmotorens fremdriftskraft". Effekt er den kraft, der skal til for at flytte noget over en afstand, divideret med den tid, det tager at flytte denne afstand:

P = F d t {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {F} {\frac {d}{t}}}} {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {F} {\frac {d}{t}}},

Hvor P er effekt, F er kraft, d er afstand, og t er tid. For en raket- eller jetmotor er kraften det samme som den fremdrift, der produceres af motoren. Afstand divideret med tid kaldes også hastighed. Så effekten er det samme som fremdrift gange hastighed

P = T v {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {T} {v}} {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {T} {v}},

Hvor T er tryk og v er hastighed. Dette er den effekt, som motoren leverer ved en bestemt tryk eller hastighed. En jetmotors fremdriftseffekt stiger med dens hastighed.

Tryk i forhold til vægt

Når en raket eller en motors fremdrift sammenlignes med vægten, kaldes det for forholdet mellem fremdrift og vægt. Det tal, der fremkommer ved denne sammenligning, har ingen enheder, fordi det er et forhold. Et forhold betyder i dette tilfælde, at motorens trykkraft (i Newton) divideres med vægten (i Newton). Formålet med denne sammenligning er at vise, hvor godt motoren eller køretøjet præsterer, f.eks. hvor stor acceleration. Det er et tal, der kan bruges til at sammenligne forskellige typer motorer som f.eks. flymotorer, jetmotorer, raketmotorer eller bilmotorer.

Dette sammenligningstal kan ændre sig, mens motoren kører. Det skyldes, at motorens vægt bliver lettere, efterhånden som der bruges brændstof. Forholdet mellem tryk og vægt, der bruges til at sammenligne motorer, er det tal, der findes, når motoren kører for første gang.

Skubkraft måles i "pounds of thrust" i USA og i newton i det metriske system. 4,45 newton trykkraft svarer til 1 pund trykkraft. Et pund fremdrift er den mængde fremdrift, der skal til for at holde en genstand på 1 pund ubevægelig mod tyngdekraften på jorden.

Eksempler

Et fly har fremadrettet fremdrift, når luften skubbes i den retning, der er modsat flyvningens retning. Skubbet produceres af de roterende blade på en propel. Der kan også skabes fremdrift ved hjælp af en roterende ventilator, der skubber luft ud fra bagsiden af en jetmotor. En anden måde er ved at udstøde varme gasser fra en raketmotor.

Omvendt fremdrift er det modsatte af fremadrettet fremdrift. På denne måde skubbes luften på samme måde som kroppens bevægelse. Omvendt skub kan bruges til at hjælpe med at bremse efter landing. Dette kan gøres ved at omdirigere skubbet i en turbofan- eller jetmotor eller ved at ændre bladvinklen i et propeldrevet fly med propel.

Fugle opnår normalt fremdrift under flyvning ved at slå med vingerne.

En båd med en motor skaber fremdrift eller modtræk, når propellerne drejes for at skubbe vandet bagud (eller fremad). Den fremdrift, der herved opstår, skubber båden i den modsatte retning af den retning, som vandet bliver skubbet.

En raket bliver skubbet fremad af en kraft, der er lige så stor som den kraft, som udstødningsgassen udøver, når den kommer ud af raketdysen. Den kraft, som udstødningsgassen udøver, kaldes udstødningshastigheden. Hastigheden måles i forhold til raketten. For at en vertikal opsendelse af en raket kan fungere, skal startskubbeeffekten være større end raketens vægt.

Motor

Tryk (N)

Forholdet mellem tryk og vægt

F-15C Eagle

155,240

1.12

F-16 Fighting Falcon

76,300

1.095

J-58 (SR-71 Blackbird Jet Engine)

150,000

5.2

Boeing 747-400 (motorer)

1,008,000

6.3

F-1 (Saturn V 1. trin raketmotor)

7,740,500

94.1

Forholdet mellem skub og skub og vægt for flere motorer

Kræfter på et flyvepladetværsnitZoom
Kræfter på et flyvepladetværsnit

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er thrust?


A: Trykket er en kraft eller et skub, der opstår, når et system skubber eller accelererer masse i én retning, hvilket resulterer i en kraft, der er lige så stor i den modsatte retning.

Q: Hvordan beskrives fremdrift i matematik og fysik?


A: Isaac Newtons anden og tredje lov beskriver begrebet fremdrift i matematik og fysik.

Q: Hvilke typer køretøjer og motorer gælder fremdrift for?


A: Drivkraft gælder for mange slags køretøjer og motorer som f.eks. raketter, motorbåde, propeller og jetmotorer.

Q: Hvordan måler man typisk fremdrift i USA?


A: Fremdrift måles i "pounds of thrust" i USA.

Q: Hvordan måles fremdrift typisk i det metriske system?


A: I det metriske system måles fremdrift i newton.

Q: Hvor mange newton fremdrift svarer til et pund fremdrift?


A: 4,45 newton fremdrift svarer til 1 pund fremdrift.

Q: Hvad repræsenterer et pund fremdrift?


A: Et pund fremdrift repræsenterer den mængde fremdrift, det ville kræve at holde en genstand på et pund ubevægelig mod tyngdekraften på Jorden.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3