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比推力は本当に無次元?

ロケット燃料のパワーを表わす単位に、比推力というのがあることを最近知りました。 分子に推力、分母に燃料消費量で、重さ÷重さだから無次元になると聞いたように思うのですが、いまになって不審に思うようになりました。 分子の推力は、何キログラムの質量の重力加速度下で受ける力で、それに対し分母は、本当の質量でしょう? 一見近いけど、わり算しても次元が消えないと思うんですよ。 『素人だと思ってごまかそうとしたな?』みたいな気分ですが、ロケット屋さん、見ていらっしゃいますか?

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  • 回答No.3
noname#9414
noname#9414

前回書いたないようの中の「比推力=噴射速度÷重力加速度」があっている ことを前提にお話ししていきます。 今回の参考資料のサイトから、噴射速度は、以下の公式から導き出します。 <<ここから資料の抜き出し V = v * logδ Ⅴがロケットの得る速度、vはロケットが噴射する何かの噴射速度、δは質量比で、 出発時のロケットの質量(燃料、推進剤含む)を噴射終了時のロケットの質量で 割ったものである。 >>ここまで抜き出し ということは、この単位は、「m/s(距離/時間)」ですね。 また、重力加速度は、高校の物理での習うように「m/s^2(距離・時間の2乗)」 なので、比推力の単位は、「m/s÷m/s^2=s(秒)」になるわけです。 どちらのサイトもあっているか間違えているか分かりませんが、おそらく 間違えてはいないはずなので、こういう理由から、単位が「秒」になります。 ではでは☆

参考URL:
http://mb113.moleng.kyoto-u.ac.jp/%7Ecj/cj1/cj1_prog3/cj1_p3utyus.html

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  • 回答No.2

F=mα:(力(N))=(質量(kg))*(加速度(m/s^2)) (ニュートン力学の公式)ですから、力(推力)を質量(燃料重量か?)で割る と、加速度の単位(m/s^2)なるのではないでしょうか。

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  • 回答No.1
noname#9414
noname#9414

参考資料に書いたURLに、以下のようなことが書かれていました。 比推力というのは、「推力と等しい重量の燃料を消費するのに要する秒数」 ということです。 URLへ飛んでくだされば分かると思いますが、推力300kgのエンジンが 重量300kgの燃料を20秒で消費するならば比推力は20秒だそうです。 また、比推力=噴射速度÷重力加速度 らしいです。これを使用する理由は、 このパラメータを使うことで重力損失の算定が非常に楽になるので、 地表からロケットを打ち上げるには噴射速度でなく比推力を用いるということ らしいですよ。 #物理に詳しくないので、何とも・・・ とりあえず、下のサイトには行ってみてくださいね。 ではでは☆

参考URL:
http://www.belbel.or.jp/users/takatsukasa/space/lv_3.htm

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質問者からの補足

あ、間違えた。比推力が無次元と言った人はいません! 秒です。つまり毎秒の燃料消費量を分母にするので、分母だった秒がひっくり返って、この秒だけは残るんですが、やっぱり推力と質量は消えないのじゃないかと質問を訂正します。 うろ覚えはだめだなー。

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