Hitung rasio dorong terhadap berat (TWR) roket, pesawat terbang, atau kendaraan dari daya dorong dan massanya, periksa apakah roket tersebut dapat lepas landas, dan lihat percepatan bersih yang dihasilkan.
Rasio Daya Dorong terhadap Berat — TWR = F / (m·g)
Total gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin, dalam newton.
Total massa kendaraan, dalam kilogram.
Percepatan gravitasi lokal. 9,81 untuk Bumi, 1,62 untuk Bulan, 3,71 untuk Mars.
Percepatan Bersih — a = (TWR − 1) · g
Total gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin, dalam newton.
Total massa kendaraan, dalam kilogram.
Percepatan gravitasi lokal. 9,81 untuk Bumi, 1,62 untuk Bulan, 3,71 untuk Mars.
Selesaikan — daya dorong yang diperlukan atau massa maksimum untuk TWR target
Rasio dorong terhadap berat yang ingin Anda desain.
Total massa kendaraan, dalam kilogram.
Gaya dorong yang tersedia, dalam newton.
Percepatan gravitasi lokal. 9,81 untuk Bumi, 1,62 untuk Bulan, 3,71 untuk Mars.
Rasio daya dorong terhadap berat adalah angka tunggal yang menentukan apakah sebuah roket, jet, atau kendaraan bertenaga apa pun dapat meninggalkan tanah — dan, ketika hal itu terjadi, seberapa cepat akselerasinya.
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
3 langkah▸
1
Pilih tab untuk apa yang Anda perlukan
Gunakan tab TWR ketika Anda mengetahui daya dorong dan massa roket, pesawat terbang, atau kendaraan dan menginginkan rasio daya dorong terhadap berat dan hasil lepas landas. Gunakan tab Net Acceleration untuk melihat seberapa cepat kendaraan berakselerasi setelah TWR-nya melebihi 1. Gunakan tab Solve ketika Anda mengetahui target TWR yang Anda perlukan dan ingin mencari daya dorong yang diperlukan atau massa maksimum yang dapat diangkat oleh daya dorong tertentu.
2
Masukkan gaya dorong, massa, dan gravitasi
Gaya dorong dalam newton (N), massa dalam kilogram (kg), dan gravitasi default ke standar gravitasi Bumi, 9,81 m/s². Ubah nilai gravitasi untuk memeriksa TWR di Bulan (1,62 m/s²), Mars (3,71 m/s²), atau benda lainnya.
3
Baca TWR dan putusan lepas landas
Kartu hasil menunjukkan rasio daya dorong terhadap berat dan menyatakan apakah kendaraan dapat lepas landas dengan tenaganya sendiri (TWR lebih besar dari 1) atau tidak, ditambah percepatan bersih yang akan dialaminya.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
Rasio Dorong-ke-Berat
TWR = F / (m · g)
Rasio daya dorong terhadap berat membandingkan gaya dorong yang dihasilkan mesin kendaraan (F, dalam newton) dengan beratnya — massa (m, dalam kilogram) dikalikan percepatan gravitasi lokal (g, dalam m/s²). TWR yang lebih besar dari 1 berarti daya dorong melebihi bobot kendaraan, sehingga dapat lepas landas dan berakselerasi ke atas dengan tenaganya sendiri. TWR tepat 1 berarti daya dorong menyeimbangkan berat dengan tepat — kendaraan akan melayang di tempat dengan percepatan bersih nol. TWR di bawah 1 berarti kendaraan tidak dapat meninggalkan permukaan tanah. Contoh: gaya dorong = 1.000.000 N, massa = 90.000 kg, gravitasi = 9,81 m/s² → berat = 882.900 N → TWR = 1.000.000 / 882.900 ≈ 1.133.
Akselerasi Bersih
a = (TWR − 1) · g
Ketika TWR kendaraan melebihi 1, kelebihan gaya dorong melebihi beratnya menghasilkan percepatan ke atas sebesar (TWR − 1) kali percepatan gravitasi lokal. Ini adalah percepatan yang sebenarnya diukur oleh pengamat saat lepas landas — bukan gaya dorong dibagi massa, karena gravitasi terus-menerus menarik kembali. Contoh: TWR = 1,133, gravitasi = 9,81 m/s² → percepatan total = (1,133 − 1) × 9,81 ≈ 1,30 m/s².
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Perbandingan gaya dorong kendaraan dengan beratnya: TWR = F / (m · g). Ia tidak berdimensi dan menentukan apakah sebuah roket, pesawat terbang, atau kendaraan bertenaga lainnya dapat lepas landas dan seberapa cepat akselerasinya setelah mengudara.
Gaya maju atau ke atas yang dihasilkan oleh suatu mesin, diukur dalam newton (N). Untuk roket, daya dorong berasal dari pengeluaran propelan dengan kecepatan tinggi; untuk pesawat jet dan baling-baling berasal dari percepatan udara.
Gaya yang diberikan gravitasi pada massa kendaraan: berat = m · g, dalam newton. Beratnya bergantung pada percepatan gravitasi lokal, sehingga kendaraan yang sama memiliki berat yang berbeda – dan TWR yang berbeda untuk daya dorong yang sama – di Bumi, Bulan, atau Mars.
Kondisi dimana daya dorong kendaraan melebihi beratnya (TWR lebih besar dari 1), menghasilkan gaya total ke atas dan memungkinkan kendaraan meninggalkan tanah dengan tenaganya sendiri.
Percepatan sebenarnya yang dialami kendaraan saat mengudara, sama dengan (TWR − 1) kali gravitasi. Gaya tersebut selalu lebih kecil dari gaya dorong dibagi massa saja, karena gravitasi terus bekerja melawan gaya dorong.
Nilai konvensional percepatan gravitasi bumi di permukaan laut, 9,80665 m/s² (sering dibulatkan menjadi 9,81 m/s²), digunakan sebagai default dalam penghitungan TWR kecuali jika ditentukan benda lain (Bulan, Mars, dll.).
Berat = 90.000 × 9,81 = 882.900 N. TWR = 1.000.000 / 882.900 ≈ 1,13. Karena TWR melebihi 1, roket dapat lepas landas, meskipun 1,13 adalah margin yang cukup kecil – tipikal untuk penguat orbital besar saat lepas landas.
📈
Seberapa Cepat Akselerasinya
Akselerasi bersih setelah mengudara
TWR 1.13Gravitasi 9.81 m/s²
Akselerasi bersih = (1,13 − 1) × 9,81 ≈ 1,30 m/s² — terasa lebih lembut dibandingkan rasio gaya dorong terhadap massa, karena sebagian besar gaya dorong digunakan hanya untuk mengatasi beban.
Di Bulan, berat = 90.000 × 1,62 = 145.800 N, jadi TWR = 1.000.000 / 145.800 ≈ 6.86 — massa mesin dan kendaraan yang sama menghasilkan TWR yang jauh lebih tinggi di bawah gravitasi yang lebih rendah, karena daya dorong yang diperlukan lebih sedikit untuk melawan berat.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Rasio daya dorong terhadap berat adalah angka tunggal yang menentukan apakah sebuah roket, jet, atau kendaraan bertenaga apa pun dapat meninggalkan tanah — dan, ketika hal itu terjadi, seberapa cepat akselerasinya. Ini adalah salah satu angka pertama yang diperiksa para insinyur ketika menentukan ukuran mesin untuk massa kendaraan tertentu.
Mengapa TWR Harus Melebihi 1 untuk Liftoff
▸
Hukum kedua Newton menyatakan gaya total sama dengan massa dikali percepatan. Untuk kendaraan yang berada di landasan peluncuran, satu-satunya gaya yang bekerja padanya adalah gaya dorong (naik) dan berat (turun). Jika daya dorong kurang dari atau sama dengan berat, gaya totalnya adalah nol atau negatif dan kendaraan tetap diam (atau mesin bahkan tidak dapat menopang berat kendaraan sendiri). Hanya ketika daya dorong melebihi berat — TWR lebih besar dari 1 — barulah ada gaya total ke atas, dan kendaraan berakselerasi dari tanah. Inilah sebabnya mengapa TWR, bukan hanya daya dorong saja, adalah angka yang berarti: kendaraan dengan daya dorong yang sangat besar namun massa yang lebih besar tetap tidak dapat lepas landas.
Rentang TWR Khas
▸
Roket orbital saat lepas landas biasanya menjalankan TWR antara sekitar 1,2 dan 1,5 — margin yang cukup untuk naik secara stabil tanpa membuang propelan karena daya dorong berlebih. Jet tempur dengan afterburner sering kali mencapai TWR mendekati atau di atas 1, sehingga ada yang berakselerasi lurus ke atas. Roket model berbahan bakar padat kecil dapat memiliki TWR 5 atau lebih selama beberapa detik, menghasilkan akselerasi dramatis seperti yang terlihat saat peluncuran. TWR yang lebih tinggi umumnya berarti profil pendakian yang lebih cepat dan lebih keras serta beban aerodinamis dan struktural yang lebih tinggi, itulah sebabnya perancang roket menargetkan TWR yang cukup tinggi untuk misi tersebut daripada maksimum yang dapat dicapai.
Batasan dan Kasus Tepi
▸
Kalkulator ini memberikan snapshot TWR dalam sekejap. TWR kendaraan nyata berubah terus-menerus selama penerbangan seiring dengan pembakaran propelan dan penurunan massa — TWR roket pada saat terbakar bisa beberapa kali lipat nilai lepas landasnya bahkan dengan daya dorong yang konstan. Kalkulator ini juga tidak memperhitungkan gaya hambat aerodinamis, pelambatan, staging, atau gaya dorong di luar sumbu, yang semuanya memengaruhi percepatan bersih yang dialami kendaraan nyata di luar hubungan sederhana (TWR − 1) · g.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus rasio daya dorong terhadap berat?+
TWR = F / (m · g), dengan F adalah gaya dorong dalam satuan newton, m adalah massa dalam kilogram, dan g adalah percepatan gravitasi lokal dalam m/s².
TWR apa yang dibutuhkan untuk lepas landas?+
TWR harus lebih besar dari 1 — daya dorong harus melebihi berat kendaraan. TWR yang tepat 1 berarti kendaraan akan melayang dengan percepatan bersih nol, dan di bawah 1 kendaraan tidak dapat meninggalkan tanah.
Bagaimana cara menghitung percepatan bersih dari TWR?+
Percepatan bersih = (TWR − 1) × g. Ini adalah percepatan sebenarnya yang dialami kendaraan ketika daya dorongnya melebihi beratnya, setelah tarikan gravitasi dikurangi.
Apa yang dimaksud dengan TWR khas jet tempur?+
Sekitar 1,0 dengan afterburner diaktifkan untuk banyak pesawat tempur modern – cukup bagi beberapa pesawat untuk berakselerasi secara langsung, meskipun sebagian besar beroperasi jauh di bawah rasio tersebut dalam penerbangan normal.
Unit apa yang digunakan TWR?+
TWR tidak berdimensi - ini adalah rasio gaya dorong (newton) terhadap berat (juga newton, dari massa × gravitasi), sehingga satuannya saling meniadakan.
Apakah TWR berubah di planet lain?+
Ya. Karena berat bergantung pada gravitasi lokal, kendaraan yang sama dengan daya dorong dan massa yang sama memiliki TWR yang berbeda di Bulan, Mars, atau benda lain — gravitasi yang lebih rendah berarti TWR yang lebih tinggi untuk mesin dan kendaraan yang sama.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.