Tujahan berbanding berat

Roket yang berada di landasan pelancaran mempunyai dua daya utama: tujahan T yang menolaknya ke atas, dan berat W = m g yang menariknya ke bawah (g = 9.81 m/s² di Bumi). Hukum kedua Newton menyatakan bahawa daya bersih menyebabkan roket memecut:

a = (T − W) / m = T/m − g

Jika T < W, roket kekal di landasan pelancaran, walau sekuat mana pun bunyi enjinnya. Jika T = W, pecutan ialah sifar: roket boleh melayang jika tujahan kekal sama tepat dengan berat. Hanya apabila T lebih besar daripada W barulah roket naik.

Jurutera membandingkan kedua-duanya dengan nisbah tujahan kepada berat:

T/W = T / (m g)

Pecutan kemudiannya boleh ditulis sebagai a = (T/W − 1) × g. Roket dengan T/W = 1.5 memecut pada 0.5 g, kira-kira 4.9 m/s², pada permulaan. Roket dengan T/W = 40 memecut pada 39 g.

Roket botol daripada pelajaran sebelumnya ialah contoh yang baik. Tujahan permulaannya kira-kira 300 N. Dengan kira-kira 0.66 litres air (0.66 kg) dan jisim kosong 0.1 kg, jisimnya kira-kira 0.76 kg dan beratnya ialah 0.76 × 9.81 ≈ 7.5 N. Jadi T/W ≈ 40 dan botol itu memecut pada kira-kira 390 m/s², hampir 40 g. Tolakan air hanya bertahan kurang daripada satu persepuluh saat, jadi botol itu akhirnya bergerak pada kelajuan berpuluh-puluh meter sesaat, kemudian terus bergerak tanpa tujahan.

Kenderaan pelancar sebenar adalah sebaliknya. Saturn V yang menghantar angkasawan ke Bulan mempunyai tujahan semasa berlepas kira-kira 34 meganewton dan jisim semasa berlepas kira-kira 2.9 hingga 3.0 juta kg. Beratnya kira-kira 2.9 × 10⁷ N, jadi T/W hanya kira-kira 1.2. Ia naik perlahan pada mulanya, dengan pecutan kira-kira 0.2 g. Tetapi tujahannya berterusan selama beberapa minit, bukan sepersekian saat, dan apabila bahan dorong terbakar, jisim berkurang lalu pecutan meningkat.

Roket botol ialah tolakan singkat dan kuat. Saturn V ialah tolakan yang panjang dan tetap. Kedua-duanya mematuhi peraturan yang sama: a = T/m − g.