牛顿运动定律

要改变航天器的速度或方向，必须发生什么？

使用惯性、力、加速度与作用反作用解释航天器运动。

发射并非只有一条定律在工作；惯性、合力与尾气动量共同讲述一个连续故事。

完成本课后，你将能够

这些定律连接发动机推力、飞行器质量、加速度和每个重要发射事件。

在深空滑行的航天器，不需要持续推力才能保持运动。若外部合力为零，它的速度就保持不变。

惯性不是一股把航天器推向前方的力，而是质量抵抗速度或方向变化的倾向。

在质量固定的模型中，F合 = m × a。同一股合力会让较轻的飞行器获得更大加速度，让较重的飞行器获得较小加速度。

真实火箭会消耗推进剂，因此工程师使用更一般的动量形式。本课实验把某一瞬间冻结下来，让力的平衡更容易看懂。

发动机把尾气向后加速，尾气则向火箭施加大小相等、方向相反的力，产生向前推力。

火箭不需要推着空气或发射台前进，因为它携带了用于交换动量的物质，所以火箭发动机能在太空工作。

在发射台上，向上推力必须超过向下重量，火箭才能向上加速。两者之差就是最初的合力。

推进剂燃烧后，飞行器质量和重量都会下降。若推力相近，同一枚火箭会在上升后期加速得更快，任务控制中心会从遥测中看见这个变化。

互动概念实验

让推力与飞行器重量对抗，再改变火箭质量，观察上升过程中的加速度为什么会变化。

发动机推力7,600 kN飞行器质量550 t

垂直方向力平衡批准升空

F_net = thrust − weight; a = F_net / mass

任务交接

选择最符合证据的结论推力相同时，较低质量会产生较大加速度推力相同时，较低质量会产生较小加速度加速度只取决于推力，质量并不重要

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