比推力は本当に無次元？

質問

比推力は本当に無次元？

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質問者：otsuge
投稿日時：2000/06/22 23:42
困り度：

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？

回答(3件)

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No.3

回答者：noname#9414
回答日時：2000/06/24 01:28

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☆

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No.2

回答者：kenji-osak
回答日時：2000/06/23 09:25

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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No.1

回答者：noname#9414
回答日時：2000/06/23 00:12

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☆