Tekst źródłowy strony Siła ciągu

{{dopracować|źródła=2013-05}}
'''Siła ciągu''' ('''ciąg''') – [[siła]] będąca wynikiem działania [[silnik]]a pojazdu, obiektu pływającego lub latającego. Siła ciągu jest siłą reakcji i powstaje zgodnie z [[Zasady dynamiki Newtona|III zasadą dynamiki]] w wyniku oddziaływania [[układ napędowy|układu napędowego]] pojazdu z innymi ciałami.

W przypadku, gdy na ciało nie działają inne siły, siła ciągu wywołuje przyspieszenie ciała, a jej wartość określa [[zasady dynamiki Newtona|II zasada dynamiki Newtona]]
:: <math>F_c=ma,</math>

gdzie:
: <math>a</math> – [[przyspieszenie]] uzyskiwane przez pojazd [m/s²],
: <math>m</math> – [[masa (fizyka)|masa]] pojazdu [kg].

Wartość siły ciągu jest liczbowo równa sile oddziaływania układu napędowego na otoczenie, ale zwroty obu sił są przeciwne.

== Przykłady ==
=== Siła ciągu silnika samochodowego ===
Silnik wprawia w ruch obrotowy koła samochodu. Dzięki [[Tarcie spoczynkowe|sile tarcia statycznego]] pomiędzy oponą i nawierzchnią jezdni, samochód działa na jezdnię pewną siłą skierowaną do tyłu. Jezdnia działa na samochód siłą reakcji o takiej samej wartości, ale skierowaną do przodu – jest to siła ciągu.

=== Siła ciągu śruby okrętowej ===
[[Śruba okrętowa]] na [[statek|statku]] nadaje [[energia kinetyczna|energię kinetyczną]] wodzie skierowując ją do tyłu. II zasadę dynamiki można zapisać w tej sytuacji w postaci uogólnionej
:: <math>F_c=\frac{dp}{dt},</math>

gdzie:
: <math>dp/dt</math> – prędkość zmiany [[pęd (fizyka)|pędu]] statku.

Zgodnie z zasadą zachowania pędu, zmiana pędu wody jest taka sama, zatem
:: <math>F_c=m\frac{dv}{dt},</math>

gdzie:
: <math>m</math> – masa wprawianej w ruch wody,
: <math>dv/dt</math> – przyspieszenie nadawane wodzie.

Wynika stąd, że siła ciągu wzrośnie, jeżeli zwiększy się rozmiar śruby (wówczas zwiększy się ilość wprawianej w ruch wody) i zwiększy się prędkość obrotów śruby (zwiększy się prędkość wody).

=== Siła ciągu silnika rakiety ===
Siłę ciągu w tym przypadku można wyznaczyć podobnie jak dla śruby okrętowej, z tą jednak różnicą, że masa [[rakieta|rakiety]] zmniejsza się podczas rozpędzania (rakieta zużywa paliwo). Inaczej mówiąc – ośrodek, od którego rakieta się odpycha, musi ona zabrać ze sobą. Siła ciągu rakiety jest określona wzorem:
:: <math>F_c=v\frac{dm}{dt},</math>

gdzie:
: <math>v</math> – prędkość wylotowa [m/s],
: <math>dm/dt</math> – szybkość spalania paliwa [kg/s].

Przy uwzględnieniu innych czynników wzór przybierze postać<ref>Hasło: „ciąg silnika (rakietowego)”, w: ''Kopernik, astronomia, astronautyka. Przewodnik encyklopedyczny'', Włodzimierz Zonn (red.), PWN, Warszawa 1973, s. 58.</ref>
:: <math>F_c=v\frac{dm}{dt} + A (p_w - p_a)</math>

gdzie:
: <math>p_w</math> – [[ciśnienie]] w strumieniu czynnika roboczego [Pa],
: <math>p_a</math> – ciśnienie w ośrodku zewnętrznym [Pa],
: <math>A</math> – [[pole powierzchni]] [[Przekrój poprzeczny|przekroju poprzecznego]] [[Dysza|dyszy wylotowej]] [m²].

== Zobacz też ==
* [[ciąg silnika lotniczego]]
* [[impuls właściwy]]
* [[uciąg na palu]]
* [[wzór Ciołkowskiego]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Linki zewnętrzne ==
* [https://archive.is/20130504004045/http://portalwiedzy.onet.pl/49400,,,,ciag_silnika_rakietowego,haslo.html?drukuj=1 ''Ciąg silnika rakietowego'']
* [http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/plg/w-fiz/w3/segment3/main.htm ''Ruch ciała o zmiennej masie – rakieta'']

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Wielkości dynamiczne]]