มวลใช้งานหรือเรียกอีกอย่างว่ามวลปฏิกิริยาคือมวลที่ระบบใช้ในการทำงานเพื่อสร้างความเร่งตัวอย่างเช่น ในกรณีของจรวดเคมี มวลปฏิกิริยาคือผลผลิตของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้แล้วถูกยิงไปข้างหลังเพื่อให้เกิดแรงขับเคลื่อน ความเร่งทั้งหมดต้องอาศัยการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมซึ่งสามารถคิดได้ว่าเป็น "หน่วยของการเคลื่อนที่" โมเมนตัมมีความสัมพันธ์กับมวลและความเร็ว ดังแสดงในสูตรP = mvโดยที่Pคือโมเมนตัมmคือมวล และv คือความเร็ว ความเร็วของวัตถุสามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่าย แต่ในกรณีส่วนใหญ่ มวลไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ซึ่งทำให้โมเมนตัมมีความสำคัญ มวลใช้งานของเชื้อเพลิงสามารถกำหนดได้โดยการคำนวณทางคณิตศาสตร์^{[ 1 ]}

ในจรวด การเปลี่ยนแปลงความเร็วรวมสามารถคำนวณได้ (โดยใช้สมการจรวดของ Tsiolkovsky ) ^{[ 2 ] [ 3 ]}ดังนี้:

${\displaystyle \Delta \,v=u\,\ln \left({\frac {m+M}{M}}\right)}$

ที่ไหน:

• v = ความเร็วของเรือ
• u = ความเร็วไอเสีย
• M = มวลของเรือ ไม่รวมมวลใช้งาน
• m = มวลรวมที่ถูกดีดออกจากยาน (มวลใช้งาน)

คำว่ามวลทำงานหรือมวลปฏิกิริยาถูกใช้เป็นหลักในสาขาการบินและอวกาศ การบินและอวกาศยาน^{[ 4 ]}ในตัวอย่างที่ "เข้าใจง่าย" มวลทำงานมักจะมาจากโลก ซึ่งมีโมเมนตัมมากเมื่อเทียบกับยานพาหนะส่วนใหญ่จนสามารถละเลยปริมาณที่ได้รับหรือสูญเสียได้ อย่างไรก็ตาม ในกรณีของเครื่องบินมวลทำงานคืออากาศ และในกรณีของจรวด มวลทำงานคือเชื้อเพลิงจรวดเอง เครื่องยนต์จรวดส่วนใหญ่ใช้เชื้อเพลิงที่มีน้ำหนักเบา ( ไฮโดรเจนเหลวออกซิเจนหรือเคโรซีน ) ที่เร่งความเร็วไปถึงความเร็วเหนือเสียง อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์ไอออนมักใช้ธาตุที่หนักกว่า เช่นซีนอนเป็นมวลปฏิกิริยา โดยเร่งความเร็วให้สูงขึ้นมากโดยใช้สนามไฟฟ้า

ในหลายกรณี มวลที่ใช้งานจะแยกออกจากพลังงานที่ใช้ในการเร่งความเร็ว ในรถยนต์ เครื่องยนต์ให้กำลังแก่ล้อ ซึ่งจะเร่งความเร็วโลกไปข้างหลังเพื่อให้รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีสำหรับจรวดส่วนใหญ่ เนื่องจากเชื้อเพลิงของจรวดเป็นทั้งมวลที่ใช้งานและแหล่งพลังงาน นั่นหมายความว่าจรวดจะหยุดเร่งความเร็วทันทีที่เชื้อเพลิงหมด ไม่ว่าจะมีแหล่งพลังงานอื่นใดก็ตาม นี่อาจเป็นปัญหาสำหรับดาวเทียมที่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งบ่อยๆ เนื่องจากจะจำกัดอายุการใช้งานของดาวเทียม โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วของไอเสียควรใกล้เคียงกับความเร็วของยานอวกาศเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพ การใช้พลังงาน สูงสุด

• สมการจรวด