Flodb?lgen er n? bare noen f? dager unna. I byene kryr det av dyr p? flukt, fortvilede barnefamilier, usikre politikere, nyreligi?se og nyf?dte ateister. Alt dette mens vi fra himmelen h?rer fuglenes skrekkslagne skrik, n?r de under skyene f?r ?ye p? den enorme s?ylen med vann som jobber seg mot oss. Resignasjonen sprer seg ubarmhjertig gjennom hele befolkningen. Men den har ikke n?dd oss enda! Vi skal redde Thestrals befolkning med raketteknologien v?r!!
Professor Elmi har en ide. Tanken er ? kontrollere en slags eksplosjon i et ultrakraftig kammer, og bruke energien fra eksplosjonen for ? fly vekk herfra! Det h?res kanskje sykt ut, men akkurat n? er det det beste forslaget vi har.
Vi ser for oss et kammer som er fullt av hydrogenmolekyler som spretter til alle kanter.
Disse kolliderer med hverandre og veggene i kammeret: Jo varmere gassen er, jo fortere beveger partiklene seg. Etter hvert som vi ?ker temperaturen i gassen, beveger partiklene seg fortere og fortere, og trykket blir st?rre. Trykket blir til slutt s? stort at kammeret kan eksplodere hvis vi ikke gj?r noe for ? slippe l?s energien! Vi lager et hull i bunnen og slipper ut de energirike partiklene. Det at partiklene fyker ut med stor hastighet nedover mot bakken kommer til ? gj?re at raketten skyves oppover. Men hvorfor peker vi partiklene ned? Skal vi ikke opp?
Jo, det er klart vi skal opp! Selv om det kanskje virker rart at de skytes nedover, gir det faktisk veldig mening. Her benytter vi oss av et vakkert bevaringsprinsipp som dere sikkert har dultet borti flere ganger f?r, nemlig bevaring av bevegelsesmengde. Vi frisker opp definisjonen av bevegelsesmengde, \(\vec{p}=m\vec{v}\), hvor \(m\) er massen og \(v\) er farten. Legg merke til at det er sm? piler over p-en og v-en. Det betyr at de er vektorer! Vektorer visualiseres ofte som piler fordi de b?de har st?rrelse og retning. N?r vi unders?ker bevegelsen til et legeme har nemlig retningen noe ? si! Hvorfor det da?
Ettersom raketten i sin startposisjon er i ro, alts? \(v = 0 m/s \), betyr det at bevegelsesmengden til raketten er null f?r oppskytning: \(\vec{p} = m*\vec{0}\). Bevaring av bevegelsesmengde sier da at den totale bevegelsesmengden til raketten skal v?re null gjennom hele oppskytningen. N?r partiklene str?mmer ut med stor hastighet nedover, vil raketten derfor motvirke bevegelsesmengden nedover ved ? f? tilsvarende bevegelsesmengde oppover. Hvis bevegelsesmengden nedover er veldig stor, vil det v?re nok for ? dytte raketten opp fra bakken!
PS! Hvis du synes det var litt vanskelig ? skj?nne greia med bevegelsesmengde, kan vi bruke prinsippet til v?r broder Newton. Vi bruker Newtons tredje lov, som dere er kjent med fra fysikken: Kraft = Motkraft
\( F = -F \)
Isak Newton eller som vi kaller han ?broddaNW? har sine 3 gode lover. Den tredjeloven er spesielt nice n?r det kommer til racketmotoren. Partiklene driver ? bouncer fra vegkant til vegkant i gasskammeret. Dette skaper et kraftiggggg trykk.
Trykke blir st?rre og st?rre og st?rre og kanskje enda st?rre. Trykket som blir dannet av kollisjonene f?rer til at partiklene blir skutt ut av motoren. Gasspartiklene str?mmer ut av raketten, og raketten begynner ? fly oppover. Og det er her broddaNW kommer inn. Gasspartiklene blir skutt nedover. Dette gir en kraft rettet nedover mot bakken. BroddaNW tredje lov sier da at raketten vil dyttes med en like stor kraft rettet i motsatt retning. Hvis motkraften er stor nok, gj?r den at raketten dyttes oppover mot himmelen. Hvis broddaNW’s tredjelov er litt vanskelig ? skj?nne skal vi sette dere inn i et tankeprosess. Se for deg at du og Kongen er p? en sk?ytebane. Ogs? dytter du Kongen framover. Hva vil skje med deg da?????? Kanskje blir du d?mt til guillotine, men det f?rste du vil merke er at du beveger deg bakover. Og dette er en motkraft som kommer fra at du dyttet kongen framover. Det er ikke hans aura, men broddaNW’s tredje lov.
Raketten dyttes alts? oppover fordi den selv dytter noe nedover! Dette er kjernen i professor Elmis ide. Uansett om vi forst?r det gjennom bevaring av bevegelsesmengde eller Newtons tredje lov er prinsippet det samme. Hvis det er litt vanskelig ? forst?, les det gjerne p? nytt! Men husk, vi driver med rakettforskning her, det ?kke enkelt! N?r du er klar kan du g? videre til neste steg: N? m? vi lage en datamodell av rakettmotoren...
Trykk her for neste innlegg: her