Fonctionnement

Fusée spatiale

Plus le débit (masse de gaz éjectée chaque seconde) est important, plus la vitesse d’éjection est élevée et plus la propulsion est forte. Cette force délivrée par un moteur-fusée est appelée la poussée et se calcule par la relation suivante:

F = q.Ve

avec:-q : débit massique des gaz propulsés en kilogrammes par seconde

-Ve : vitesse d’éjection des gaz en mètres par seconde.

-F : force de poussée en newtons (N)

L’équation de Tsiolkovski:

 

Cette équation est une équation fondamentale de l’astronautique qui permet de relier l’accroissement de la vitesse au cours de la propulsion d’un corps possédant un moteur à réaction au rapport de la masse initiale à la masse final de ce même corps.

Delta v : variation de vitesse entre le début et la fin de la phase propulsée considérée ;

ve : vitesse d'éjection des gaz ;

mi : masse totale de l'astronef au début de la phase propulsée (i pour initial)

mf : masse totale de l'astronef à l'issue de la phase propulsée (f pour final), exprimée dans

la même unité que mi ;

In : est la fonction logarithme népérien.

Cette équation peut s'illustrer grâce à la situation précédente, mais cette fois le pêcheur a perdu ses rames et ne peut donc prendre appui sur l’eau pour regagner le rivage. Heureusement, sa barque contient des pierres que le pêcheur lance vivement vers l’arrière. A chaque lancer il exerce une force sur la pierre et subit en retour la réaction de la pierre sur la main, force égale mais de sens opposé qui propulse le pêcheur et la barque vers l’avant.