Lift, slepen, gewicht en stuwkracht zijn allemaal krachten die op elkaar inwerken om de aerodynamica van een object te bepalen - dat wil zeggen, de manier waarop het door de lucht beweegt. Terwijl lift de kracht is die het gewicht van een object moet overwinnen om het van de grond te dragen, moet stuwkracht de kracht van de weerstand overwinnen om het object door de lucht te laten bewegen.
Wat is stuwkracht?
Volgens de derde bewegingswet van Newton heeft elke actie een gelijke maar tegengestelde reactie. Wanneer de stuwkracht op een object wordt uitgeoefend, zal dit de gelijke maar tegengestelde reactie veroorzaken van het verplaatsen van het object door de lucht. Een goed voorbeeld van hoe stuwkracht werkt, is een vliegtuig tijdens de vlucht; stuwkracht wordt mechanisch gegenereerd door de propellers, die lucht naar achteren duwen en de gelijke maar tegengestelde reactie veroorzaken om het vliegtuig naar voren te bewegen.
Wat is Drag?
Slepen is de kracht die een voorwerp terugduwt terwijl het door de lucht probeert te bewegen, waardoor het vertraagt. De hoeveelheid weerstand die op een object wordt uitgeoefend, hangt af van de grootte en vorm van het object; een klein rond object zoals een honkbal zal minder weerstand ervaren dan een grote, boxy auto. De hoeveelheid weerstand die op een object wordt uitgeoefend, hangt ook af van het medium waardoor het beweegt; het is bijvoorbeeld gemakkelijker om door lucht te bewegen dan door water.
Hoe beïnvloedt stuwkracht de aerodynamica?
Om ervoor te zorgen dat stuwkracht een object naar voren beweegt, moet het eerst de effecten van weerstand overwinnen. In het geval van een vliegtuig is weerstand de kracht die op het vliegtuig wordt uitgeoefend door de lucht waar het doorheen duwt. Als er voldoende stuwkracht mechanisch wordt gegenereerd door de motoren van het vliegtuig, zal het de kracht van sleep en stuw het vliegtuig naar voren, waardoor de vleugels lift blijven genereren en het vliegtuig in de houden lucht.
Stuwkracht en raketten
Een ander klassiek voorbeeld van hoe stuwkracht de aerodynamica beïnvloedt, zijn raketlanceringen. In dit geval duwt de druk die wordt gecreëerd door het verbranden en uitstoten van raketbrandstof de raket omhoog, voldoende stuwkracht creëren om de krachten van het gewicht en de weerstand die erop worden uitgeoefend te overwinnen en het omhoog te lanceren de lucht. Hoe groter de snelheid waarmee de raketbrandstof uit de raket wordt uitgestoten, hoe groter de kracht die het door de atmosfeer omhoog duwt.