Comprendre les principes
* Momentum: L'élan est la "masse en mouvement" d'un objet. Il est calculé en multipliant la masse d'un objet par sa vitesse (momentum =masse x vitesse).
* Conservation de l'élan: L'élan total d'un système fermé reste constant. Cela signifie qu'en l'absence de forces externes, l'élan des objets dans ce système peut être transféré mais non perdu.
l'application à un lancement de fusée
1. État initial: Avant le lancement, la fusée et son carburant sont au repos. Leur élan combiné est nul.
2. Burning Fuel: Le moteur de fusée brûle du carburant, expulsant les gaz chauds hors de la buse. Ces gaz ont de l'élan dans la direction vers le bas.
3. Action-réaction: Pour conserver l'élan, la fusée doit gagner un élan égal et opposé dans la direction ascendante. Il s'agit de la troisième loi de Newton en action:pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée.
4. Momentum de Rocket: À mesure que les gaz chauds sont expulsés, la fusée gagne une vitesse ascendante. La masse de la fusée diminue à mesure que le carburant est brûlé, mais son élan augmente.
5. L'élan total reste constant: L'élan total du système (Rocket + Expulled Gases) reste nul tout au long du lancement. L'élan perdu par le carburant éjecté est exactement équilibré par l'élan gagné par la fusée.
en résumé:
La fusée ne "pousse" rien au sens traditionnel. Au lieu de cela, c'est l'expulsion du carburant Cela génère la force ascendante. La fusée et le carburant éjecté forment un système fermé. L'élan total de ce système reste constant, mais il est transféré du carburant à la fusée. Ce transfert est ce qui propulse la fusée dans l'espace.
Points clés:
* pas de forces externes: L'exemple de lancement de fusée suppose qu'aucune forces externes significatives n'agit sur le système (comme la résistance à l'air). En réalité, ces forces existent mais sont souvent relativement faibles par rapport aux changements de momentum impliqués.
* Momentum est un vecteur: L'élan a à la fois l'ampleur (combien) et la direction.
* Forces internes: Les forces impliquées dans la propulsion de la fusée sont internes du système (entre la fusée et le carburant).
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