Les langues de lancement des moteurs de fusée à flamme ont mis l'engin spatial en orbite autour de la Terre. D'autres fusées transportent des navires hors du système solaire.
En tout cas, quand on pense aux fusées, on imagine des vols spatiaux. Mais les fusées peuvent voler dans votre chambre, par exemple, pendant vos célébrations d'anniversaire.
Propulsion à réaction
Un ballon ordinaire peut aussi être une fusée. Comment? Gonflez le ballon et serrez son cou pour que l'air ne sorte pas. Relâchez maintenant la balle. Il commencera à voler dans la pièce de façon complètement imprévisible et incontrôlable, poussé par la force de l'air qui lui échappera.
Voici une autre fusée simple. Nous avons mis un wagon - une arme à feu. Renvoyons-la. Supposons que le frottement entre les rails et les roues est très faible et que le freinage sera minime. Nous tirons du pistolet. Au moment du tir, le chariot avancera. Si vous commencez à tirer fréquemment, le chariot ne s'arrêtera pas et à chaque tir, il gagnera en vitesse. Volant du canon vers l'arrière, les obus poussent le chariot vers l'avant.
La force créée est appelée recul. C'est cette force qui fait bouger n'importe quelle fusée, tant dans les conditions terrestres que dans l'espace. Peu importe quelles substances ou objets volent hors d'un objet en mouvement, en le poussant vers l'avant, nous aurons un échantillon d'un moteur-fusée.
Une fusée est beaucoup mieux adaptée pour voler dans un espace vide que dans l'atmosphère terrestre.Pour lancer une fusée dans l'espace, les ingénieurs doivent concevoir de puissants moteurs de fusée. Ils fondent leurs conceptions sur les lois universelles de l'univers, découvertes par le grand scientifique anglais Isaac Newton, qui a travaillé à la fin du XVIIe siècle. Les lois de Newton décrivent la gravité et ce qui arrive aux corps physiques lorsqu'ils se déplacent. Les deuxième et troisième lois aident à comprendre clairement ce qu'est une fusée.
Vidéo intéressante sur la propulsion par jet
Mouvement de fusée et lois de Newton
La deuxième loi de Newton relie la force d'un objet en mouvement à sa masse et à son accélération (un changement de vitesse par unité de temps). Ainsi, pour construire une fusée puissante, il faut que son moteur émette de grandes masses de carburant brûlé à grande vitesse. La troisième loi de Newton stipule que la force d’action est égale à la force de réaction et est dirigée dans la direction opposée. Dans le cas d'une fusée, la force d'action est les gaz chauds s'échappant de la buse de la fusée, la force de contre-action pousse la fusée vers l'avant.
Les fusées qui lancent des vaisseaux spatiaux en orbite utilisent des gaz chauds comme source d'énergie. Mais le rôle des gaz peut être joué par n'importe quoi, c'est-à-dire des corps solides éjectés dans l'espace de la poupe aux particules élémentaires - protons, électrons, photons.
Comment une fusée vole-t-elle?
Beaucoup de gens pensent qu'une fusée se déplace parce que les gaz éjectés de la buse sont repoussés de l'air. Mais ce n'est pas le cas. C'est la force qui jette le gaz de la buse qui pousse la fusée dans l'espace.En effet, il est plus facile pour une fusée de voler dans l'espace, où il n'y a pas d'air, et rien ne restreint le vol des particules de gaz éjectées par la fusée, et plus vite ces particules se propagent, plus vite la fusée vole.
Autrement dit, il n'y a pas de friction entre le vaisseau spatial et l'air qui pourrait ralentir le vol. Il n'y a pas de friction car il n'y a pas d'air dans l'espace. De plus, à une distance importante de la Terre, le navire devient presque en apesanteur. Par conséquent, même une légère poussée du moteur peut facilement déplacer un très gros navire de sa place.