Propulsión de cohetes

Cuando los vehículos comunes, como los autos, barcos y locomotoras son propulsados, la fuerza de rozamiento proporciona la tracción para el movimiento.

En el caso del auto la fuerza de tracción es la fuerza del camino sobre el auto.

En el caso de una locomotora, la fuerza de tracción es la fuerza de la vía sobre la locomotora.

Sin embargo, un cohete en el espacio no tiene camino, vía, etc. Es decir no tiene medio contra el cual "empujar", por lo que la fuerza de propulsión del cohete debe ser diferente.

 

Cuando un cohete se mueve en el espacio libre (vacío) hay dos cantidades que cambian:

 

1) Masa: este cambio sucede cuando se libera parte de su masa en la forma de gases.

2) Velocidad: debido a que los gases emitidos adquieren cierta velocidad, el cohete recibe una velocidad en la dirección opuesta, por lo tanto el cohete se acelera debido al empuje de los gases de combustión emitidos.

 

El aumento en la velocidad es proporcional a la velocidad de salida de los gases. Por lo tanto la velocidad de salida de los gases debe ser muy grande.
También el aumento en la velocidad es proporcional al logaritmo del cociente Mi/ Mf , donde Mi, es la masa del cohete más la masa del combustible inicial, y Mf es la masa del cohete más la masa del combustible restante. Por lo tanto este cociente debe ser lo más grande posible, lo que significa que el cohete debe transportar la mayor cantidad posible de combustible.

 

A continuación proponemos construir un didáctico cohete.

 

No es a propulsión porque no tendrá ningún combustible y entonces no habrá ningún gas para liberar, lo que lo convierte en un experimento inofensivo.
Se trata de un cohete al que se le proporciona una cierta presión.

 

El "impulsor" puede consistir en una bolsa de agua caliente (como muestra la figura) o un inflador de bicicletas. El Cohete se dispara pisando fuerte, o para los más pequeños, saltando sobre la bolsa de agua; generando una presión del aire contenido en la tubería y la bolsa, por lo que conviene antes del lanzamiento soplar un poco por la manguera para llenar la tubería.

 

Autor: Lorena Báez
Fuente: Serway- tomo1, revista Pinlu