ConverterHub

Roket Kütle Oranı Hesaplama

Bir roketin kütlesinin ne kadarının yakıt, ne kadarının yapı olduğunu bulun.

Sonuç

4,00
%75,00

Nasıl hesaplanır?

Araç, yakıtlı (dolu) kütleyi ve boş (kuru) kütleyi alır; ikisi de kg cinsindendir (ikisi de aynı birimdeyse herhangi bir birim çalışır). Kütle oranı KO = dolu ÷ kuru olup iki ondalıkla gösterilir. Yakıt kütle fraksiyonu ζ = (dolu − kuru) ÷ dolu olup yüzde olarak gösterilir. İkisi ζ = 1 − 1/KO ile bağlıdır. Kuru kütle sıfırdan büyük olmalı, dolu kütle de kuru kütleden küçük olmamalıdır. Eşit kütleler kabul edilir ve 1,00 oran ile %0,00 fraksiyon verir. Dolu kütle kuru kütleden küçükse sonuç çıkmaz. Oran roket denkleminin girdisidir, ama bu araç orada durur. Δv hesaplamaz ve yükü yapıdan ayırmaz; bu yüzden kuru kütleye yük de dahil edilmelidir.

Örnek hesaplama

Küçük bir roketin dolu kütlesi 1200 kg, kuru kütlesi 300 kg. Kütle oranı: 1200 ÷ 300 = 4,00. Yakıt kütlesi: 1200 − 300 = 900 kg. Yakıt fraksiyonu: 900 ÷ 1200 = 0,75, yani %75,00. Araç 4,00 kütle oranını ve %75,00 yakıt kütle fraksiyonunu gösterir. Kontrol: 1 − 1/4 = 0,75.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • İki kütlenin yerini değiştirmek. Oran dolu bölü kuru olduğundan, dolu yerine 300, kuru yerine 1200 yazmak 0,25 değil, hiç sonuç vermez.
  • Yükü kuru kütleden çıkarmak. Uçan araç için kütle oranı, yanma sonrası geriye kalan her şeyi, yük dahil, içerir.
  • Fraksiyonu kütle oranı sanmak. %75,00 ile 4,00 aynı roketin değerleridir; birini diğeriyle kıyaslamayın.
  • Birimleri karıştırmak, örneğin dolu kütleyi ton, kuru kütleyi kilogram girmek. Oran ancak ikisi aynı birimdeyse anlamlıdır.
  • Oranın hızı söyleyeceğini beklemek. Bunun için motorun özgül itkisi de gerekir ve bu araç onu sormaz.

Bu hesaplama hakkında

Bir roketin kütle oranı — tamamen yakıtlı “dolu” kütlesinin boş “kuru” kütlesine bölünmesi — Konstantin Tsiolkovsky'nin roket denklemi aracılığıyla, roketin ulaşabileceği hız değişimini (Δv) belirleyen tek sayıdır: Δv = I_sp × g₀ × ln(kütle oranı); burada I_sp motorun özgül itkisidir. Buna bağlı yakıt kütle fraksiyonu (dolu kütle eksi kuru kütlenin, dolu kütleye bölünmesi) aynı dengeyi yüzde olarak ifade eder — aracın toplam kütlesinin ne kadarının yakıt ve oksitleyici, ne kadarının yapı, motor ve yük olduğunu gösterir.

Havacılık ve uzay mühendisleri, kütle oranını ve yakıt kütle fraksiyonunu bir fırlatma aracının en erken tasarım aşamalarından itibaren temel hedefler olarak kullanır: Saturn V'in ilk kademesinin yakıt kütle fraksiyonu 0,90'ın üzerindeydi ve SpaceX'in Falcon 9'u gibi modern kademeler de benzer şekilde yüksek fraksiyonlara ulaşmaya çalışır, çünkü her kilogram yapısal kütle, belirli miktardaki yakıt için ulaşılabilir Δv'yi doğrudan azaltır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar