O empurrão

Impulso em relação ao poder

Uma questão muito comum é como comparar o número de impulso de um motor de avião com a potência mecânica de um motor de pistão (o tipo de motor em carros e em muitos aviões com hélices). É difícil comparar estes dois. Isto porque eles não estão medindo exatamente a mesma coisa. Um motor de pistão não move o avião. Ele apenas gira a hélice, que move o avião. Por causa disso, os motores a pistão são classificados pela potência que dão à hélice.

Entretanto, um motor a jato não tem hélice - ele empurra a aeronave movendo ar quente por trás dela. Uma maneira útil de medir a potência de um motor a jato é a potência que o motor a jato dá à aeronave através de sua força de propulsão. Isto é chamado de "potência propulsora do motor a jato". Potência é quanta força é necessária para mover algo ao longo de uma distância, dividida pelo tempo que leva para mover essa distância:

P = F d d t {\i1}ffffffffffffffffff ,

Onde P é potência, F é força, d é distância, e t é tempo. Para um foguete ou motor a jato, a força é a mesma que o impulso produzido pelo motor. A distância dividida pelo tempo também é chamada de velocidade. Portanto, a força é a mesma que a velocidade dos tempos de impulso

P = T v v {\i1}mathbf {P} =mathbf {T} {v}} ,

Onde T é impulsão e v é velocidade. Esta é a potência que está sendo fornecida pelo motor a um determinado impulso ou velocidade. A potência de propulsão de um motor a jato aumenta com sua velocidade.

Impulso em relação ao peso

Quando o impulso de um foguete ou de um motor é comparado ao peso, ele é chamado de relação Thrust-to-weight. O número que vem desta comparação não tem nenhuma unidade, porque é uma relação. Uma relação, neste caso, significa que o impulso do motor (em Newtons) é dividido pelo peso (em Newtons). O objetivo desta comparação é mostrar o desempenho do motor ou do veículo, por exemplo, a aceleração. É um número que pode ser usado para comparar vários tipos de motores como motores de avião, motores a jato, motores de foguete, ou motores de carro.

Este número de comparação pode mudar enquanto o motor estiver em funcionamento. Isto ocorre porque o peso do motor fica mais leve à medida que o combustível é utilizado. A relação empuxo/peso é usada para realmente comparar motores é o número encontrado quando o motor está em funcionamento pela primeira vez.

O empuxo é medido em "libras de impulso" nos EUA e em Newtons no sistema métrico. 4,45 Newtons de empuxo igual a 1 libra de empuxo. Uma libra de empuxo é a quantidade de empuxo necessária para manter um objeto de uma libra imóvel contra a força da gravidade na terra.

Exemplos

Um avião faz impulso para frente quando o ar é empurrado na direção oposta à do vôo. O empuxo é feito pelas pás giratórias de uma hélice. A impulsão também pode ser feita por um ventilador rotativo que empurra o ar para fora da parte de trás de um motor a jato. Outra forma é pela ejeção de gases quentes de um motor de foguete.

A inversão de impulso é o oposto de impulso para frente. Desta forma, o ar é empurrado da mesma forma que o movimento do corpo. A inversão de impulso pode ser usada para ajudar na frenagem após o pouso. Isto pode ser feito redirecionando o impulso em um turbofan ou motor a jato ou alterando o ângulo da pá de uma aeronave acionada por hélice.

As aves normalmente atingem o impulso durante o vôo batendo as asas.

Um barco com motor faz impulso ou inversão de impulso quando as hélices são giradas para empurrar a água para trás (ou para a frente). O impulso que isto faz empurra a embarcação na direção oposta à da água está sendo empurrada.

Um foguete é empurrado para frente por uma força de empuxo tão grande quanto a força que o gás de escape faz ao sair do bico do foguete. A força que o gás de escape exerce é chamada de velocidade de exaustão. A velocidade é medida em comparação com o foguete. Para que o lançamento vertical de um foguete funcione, a força de partida deve ser maior do que o peso do foguetão.

Motor	Impulso (N)	Relação Impulso/Peso
F-15C Águia	155,240	1.12
F-16 Lutando contra o Falcão	76,300	1.095
J-58 (SR-71 Blackbird Jet Engine)	150,000	5.2
Boeing 747-400 (Motores)	1,008,000	6.3
F-1 (Saturn V motor de foguete de 1º estágio)	7,740,500	94.1
Taxas de Empuxo e Empuxo para Vários Motores

Forças em uma seção transversal de aerofólio