عرض مصدر كتلة شغالة

{{لا مصدر|تاريخ=يناير 2022}}
'''الكتلة الشغـّآلة''' في [[فيزياء|الفيزياء]] و[[هندسة الميكانيك|الهندسة الميكانيكية]] (بالإنجليزية:Working mass ) هي الكتلة التي تعمل على تسريع نظام . ففي حالة [[صاروخ]] على سبيل المثال تكون الكتلة المؤثرة على حركة الصاروخ هي كتلة الغاز المندفع إلى الوراء وتتسبب في دفعه نحو الأمام . جميع عمليات التسريع (زيادة السرعة ) تحتاج إلى تبادل ل [[زخم الحركة]] . وزخم الحركة هو حاصل ضرب [[كتلة|الكتلة]] في [[سرعة متجهة|السرعة]].

أي أن زخم الحركة P:

: '''P = m.v'''

حيث :

: ''m'' الكتلة ,

: ''v'' السرعة .

يمكن تغيير سرعة جسم أثناء حركته ولكن في معظم الأحوال لا يمكننا تغيير كتلة الجسم أثناء الحركة. وهذا نلاحظه أثناء حركة [[سيارة]] أو دراجة مثلا .

== المحرك الصاروخي ==

بالنسبة إلى حركة صاروخ يمكن حساب تغير سرعته باستخدام [[معادلة تسيولكوفسكي للصاروخ]] كالآتي:

<math>\Delta\,v  = u\,\ln\left(\frac{m + M}{M}\right)</math>

حيث:
* ''v'' = سرعة الصاروخ،
* ''u'' = سرعة غاز الاحتراق ،
* ''M'' = كتلة الصاروخ ،(بدون كتلة الوقود) ،
* ''m'' = الكتلة الكلية للغاز المنطلق من الصاروخ (الكتلة الشغّآلة).

يستخدم التعبير «الكتلة الشغالة» في مجال الطيران والصواريخ . وبالنسبة إلى الصاروخ فتكون الكتلة الشغالة فيه هي كتلة الوقود ، في حين أن الكتلة الشغالة في طيران الطائرات فيعتير [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]] هو الكتلة الشغالة (حيث يحمل الهواء الطائرة حتى ولو كانت بلا وقود مثل [[طائرة شراعية|الطائرة الشراعية]]) . ومعظم محركات الصواريخ يستخدم وقودا خفيف الكتلة (مثل [[هيدروجين|الهيدروجين]] السائل و [[أكسجين|الأكسجين]] أو [[كيروسين|الكيروسين]] ) ويمكنها ذلك التسريع إلى سرعات فوق سرعة الصوت . كما توجد ما يسمى [[محرك أيوني]] وهو يستخدم عناصر ثقيلة مثل [[زينون]] ككتلة شغالة ، ويمكن تسريعها إلى سرعات عالية بواسطة [[حقل كهربائي|مجالات كهربائية]].

ونظرا لأن تسريع الصاروخ بعتمد متلة التشغيل وهي الوقود فقد تشكل هذه مشكلة بالنسبة إلى [[قمر اصطناعي|قمر صناعي]] يلزمه ضبط موقعه بين حين وآخر عندما يستهلك كل الوقود ، ويشكل عدم توفر الوقود في تلك الحالة تحديدا لعمر القمر الصناعي.

== مراجع ==
{{مراجع}}

== انظر أيضا ==
* [[صاروخ ذو وقود صلب]]
* [[محرك صاروخي]]
* [[صاروخ]]
* [[أريان 5]]
* [[ساتورن 5]]
* [[بروتون (عائلة صواريخ)|صاروخ بروتون]]
* [[صاروخ حامل]]
{{شريط بوابات|هندسة ميكانيكية}}

{{بذرة فيزياء}}

[[تصنيف:صواريخ|*]]
[[تصنيف:كتلة]]
[[تصنيف:هندسة الطيران والفضاء]]
[[تصنيف:هندسة الميكانيك]]