رانش

رانش یا تراست (Thrust) نیرویی واکنشی است، که جسم را در جهت مخالف به حرکت درمی‌آورد، هنگامی که یک سامانه جرمی از یک سو رها ساخته می‌شود یا به بیرون فشرده می‌شود. گاه برای این مفهوم واژه پیشرانش هم بکار می‌رود. پیشرانش، رانش رو به جلو و پسرانش، رانش رو به عقب است. رانش هواپیما را در هوا به جلو می‌برد. رانش برای مقابله با نیروی اصطکاک در هواپیما یا نیروی وزن در راکت استفاده می‌شود. این نیرو در هواپیما توسط موتور هواپیما و در راکت توسط سیستم‌های سوختی ایجاد می‌شود.

نیروی رانش بر روی یک ماهی‌واره

تعریف

رانش نیرویی مکانیکی است، برای همین سیستم سوختی باید با سیالی در رابطه باشد. در بیشتر اوقات رانش بر اثر عکس‌العمل جرم گاز شتاب‌دهنده به وجود می‌آید. از آنجایی که رانش یک نیرو است، پس مقداری برداری با اندازه و جهت است. موتور در هواپیما روی گاز کار انجام داده و آن را به سوی عقب موتور شتاب می‌دهد. نیروی رانش در جهت مخالف حرکت گاز دارای شتاب ایجاد می‌شود. میزان رانش به مقدار گاز شتاب‌گرفته و تفاوت سرعت گاز در داخل موتور بستگی دارد.

برای شتاب دادن گاز نیاز به اضافه کردن انرژی است. انرژی موجود حرارتی است، که در اتاقک احتراق، بر اثر سوختن مایع سوختی تولید می‌شود. معادلهٔ رانش نحوهٔ تبدیل شتاب گاز به نیروی محرکه را توضیح می‌دهد. سیستم‌های سوختی بسیاری وجود دارند که نیروی رانش را ایجاد می‌کنند. توربین، موتور جت، پروانه یا راکت از نوع هستند.

قانون دوم نیوتون

رانش از دید کمیتی به‌وسیله قانون دوم نیوتون توصیف می‌شود: نیروی کل، برابر و همسو است با جرم (m) ضربدر شتابی (a) که بر جسم وارد می‌شود:

$F=ma$

مثال

1. زمانی که ملخ‌های چرخان یک هواگرد هوا را جابجا کنند یا گازهایی منبسط شونده از پشت هواگرد توسط یک موتور جت رها شود رانش پدید می‌آید. پیشرانش متناسب است با جرم هوا ضربدر سرعت میانگین شاره ی هوا.
2. در یک ناو هم می‌تواند نیروی رانش (هم پیشرانش و هم پسرانش) پدید آید. این نیرو هنگامی پدید می‌آید که پروانه‌های ناو چرخیده آب را به پس یا پیش برانند. رانش پدید آمده، ناو را حرکت می‌دهد. این حرکت برابر و دیگرسو است با مجموع تغییرات اندازه حرکت به وجود آمده در آب جریان یافته از سوی پروانه.

جستارهای وابسته

• رانش معکوس
• جهت‌دهی رانش
• واحد توان کمکی