كيف يؤثر الدفع على الديناميكا الهوائية؟

الرفع والسحب والوزن والدفع كلها قوى تتفاعل مع بعضها البعض لتحديد الديناميكا الهوائية لجسم ما - أي الطريقة التي يتحرك بها في الهواء. في حين أن قوة الرفع هي القوة التي يجب أن تتغلب على وزن الجسم من أجل رفعه عن الأرض ، يجب أن يتغلب الدفع على قوة السحب حتى يتحرك الجسم في الهواء.

وفقًا لقانون نيوتن الثالث للحركة ، فإن كل فعل له رد فعل مساوٍ ولكنه معاكس. عندما تمارس قوة الدفع على جسم ما ، فإنها ستسبب رد فعل مساوٍ ولكن معاكس لتحريك الجسم عبر الهواء. مثال جيد على كيفية عمل الدفع هو طائرة في حالة طيران ؛ يتم إنشاء الدفع ميكانيكيًا بواسطة المراوح ، والتي تدفع الهواء للخلف وتسبب رد فعل مساوٍ ولكن معاكس لتحريك الطائرة للأمام.

السحب هو القوة التي تدفع الجسم للخلف أثناء محاولته التحرك في الهواء ، مما يؤدي إلى إبطائه. يعتمد مقدار السحب الذي يمارس على كائن ما على حجمه وشكله ؛ جسم دائري صغير مثل لعبة البيسبول سوف يتعرض لسحب أقل من السيارة الكبيرة التي يشبه الصندوق. يعتمد مقدار السحب الذي يمارس على كائن ما أيضًا على الوسيط الذي يتحرك من خلاله ؛ على سبيل المثال ، من الأسهل التنقل عبر الهواء أكثر من الماء.

لكي يحرك الدفع كائنًا إلى الأمام ، يجب أن يتغلب أولاً على تأثيرات السحب. في حالة الطائرة ، السحب هو القوة المؤثرة على الطائرة عن طريق الهواء الذي تدفعه من خلاله. إذا تم إنشاء قوة دفع كافية ميكانيكيًا بواسطة محركات الطائرة ، فسوف تتغلب على قوة قم بسحب ودفع الطائرة للأمام ، مما يسمح للأجنحة بمواصلة توليد قوة الرفع وإبقاء الطائرة في سماء.

مثال كلاسيكي آخر لكيفية تأثير الدفع على الديناميكا الهوائية هو إطلاق الصواريخ. في هذه الحالة ، يدفع الضغط الناتج عن احتراق وقذف وقود الصواريخ الصاروخ إلى أعلى ، خلق قوة دفع كافية للتغلب على قوى الوزن والسحب التي تمارس عليها وتدفعها نحو الأعلى السماء. كلما زادت السرعة التي يُطرد بها وقود الصاروخ من الصاروخ ، زادت القوة التي تدفعه لأعلى عبر الغلاف الجوي.