Autor Tema: Propulsión en el vacío  (Leído 18963 veces)

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Desconectado ababab

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Propulsión en el vacío
« Respuesta #30 en: Octubre 21, 2004, 01:31:45 »
Cita de: Josepho
.

Lo que pasa es que no me convencen totalmente las razones que han presentado.


Los actuales aviones a reacción vuelan a 12000 m de altura.
¿Cual es la densidad del aire alla arriba?
¿Hay algo alla arriba en que apoyarse, si no hay aire ni para respirar?

Desconectado Josepho

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Propulsión en el vacío
« Respuesta #31 en: Octubre 21, 2004, 02:45:17 »
Cita de: ababab
Los actuales aviones a reacción vuelan a 12000 m de altura.
¿Cual es la densidad del aire alla arriba?
¿Hay algo alla arriba en que apoyarse, si no hay aire ni para respirar?

Hola.
Estoy viendo un gráfico donde muestra, como vos decís, reactores por encima de los 10km, pero tambien veo un globo de helio que indica que éstos llevaron al hombre hasta una altura de 20km en la década de 1930.
No estoy seguro de leer correctamente pero parece decir que la presión anda por los 100mb.

Saludos.
Josepho, el que se creía el único y no era siquiera uno de ellos

Desconectado t095916

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Motores iónicos
« Respuesta #32 en: Octubre 21, 2004, 03:23:17 »
Cita de: mayhem
Hace tiempo me entere que estaban investigando para hacer motores electricos para los satelites en el espacio.¿Como podria ser eso posible? Yo entiendo un motor electrico como un motor giratorio que mueve unas aspas que hacen desplazar la maquina a traves de una masa de aire. En el espacio no hay aire (en realidad si hay, pero es infimo), y si no hay ¿como podria desplazarse?.

Lo del principio de acción y reacción es valido en el espacio porque los gases son espulsados por el propio motor, pero un motor electrico no expulsa gases porque no hay combustion.

Ciao

Creo que te refieres a motores iónicos. Se basan en ionizar una sustancia (transportada dentro de la nave) y luego utilizar campos eléctricos para acelerar los iónes (como un acelerador de partículas).  Esos iónes salen al espacio produciendo un efecto semejante al de un cohete, con la diferencia de que la masa lanzada es muy pequeña, pero a tremenda velocidad.

Desconectado Josepho

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La importancia de la presión externa en la propulsión
« Respuesta #33 en: Octubre 23, 2004, 01:25:09 »
Hola.

En este tópico se ha explicado correctamente el funcionamiento de la propulsión por medio de la conservación del momento lineal (p = m . v).
Se ha presentado el acertado ejemplo del retroceso de un cañón al disparar una bala y se han mostrado las ecuaciones correspondientes.
Pero hay un detalle que para mi marca la eficiencia de una propulsión por expansión de gases sin presión externa (vacío) y en la que existe una presión (atmósfera).
En el ejemplo de la bala de cañón los gases se encontraban atrapados por la bala, lo cual hace que la presión interna en el momento de la expansión sea mayor y más si la bala tiene mas inercia (peso), y en este último caso la patada hubiera sido mayor.
Ahora volvamos al cohete, donde éste haría la vez de cañon, los gases inflamados de ellos mismos y (acá discreparíamos) la bala es la presión externa causada por digamos los gases de la atmosfera. A mayor presión atmosférica, deduzco, los gases inflamados tendrán más dificultad para salir, lo que provocaría un empuje mayor. Claro que no tomo en cuenta la aerodinamia del cohete para no irme por las ramas.
Y está el tema de que sin influencias externas para aumentar la velocidad habría que desprenderse de masa (v = p / m).
Un tema que salió fue la importancia de la fuerza de salida de los gases, si se lo piensa un poco, mas fuerza significa gasto más rápido de energía y siendo la energía potencial la energía del combustible, refuerza la teoría de la importancia de la disminuición de masa para obtener más velocidad. Y volviendo al caso de la bala de cañón como atmósfera, es visible que no es lo mismo una combustión rápida que una lenta.
Me parece que en el vacío la única forma de aumentar la velocidad considerablemente es el método de desprendimiento de masa con una cierta dirección y fuerza, pero tenemos en el vacío espacial una ventaja: la disminuición de influencias externas como la gravedad y el rozamiento con el aire.

Creo que quizás no he dicho nada nuevo, pero si hay un error en mi razonamiento, háganmelo saber.

Saludos.
Josepho, el que se creía el único y no era siquiera uno de ellos

Desconectado Vanadium

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Propulsión en el vacío
« Respuesta #34 en: Octubre 23, 2004, 13:18:11 »
Hola Josepho.

No acabo de entender muy bien que es lo que quieres decir con el tema ese de la presión externa. La presión externa (al sistema) se traduce simplemente en que tienes el sistema rodeado de gases,fluidos,etc. estos generan fricción, tanto en la bala,como en el cañon,como en el cohete como en el chorro de gases que salen de la tobera y no son más que un impedimento para su desplazamiento.

Cuanto mayor sea el efecto de esas fuerzas resistentes, menor será el desplazamiento de los correspondientes objetos (se emplea el momento lineal en vencer la resistencia del medio al desplazamiento) y cuanto menor sean esas fuerzas resistentes mayor será dicho desplazamiento, sin que esto tenga ningún efecto sobre la conservación del momento lineal.

Saludetes
No dejes que los árboles te impidan ver el bosque

Desconectado Josepho

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Propulsión en el vacío
« Respuesta #35 en: Octubre 23, 2004, 14:31:50 »
Hola Vanadium.

Es cierto que la presión externa disminuiría la velocidad por rozamiento, de eso se encarga la aerodinamia.
Citar
estos generan fricción, tanto en la bala,como en el cañon,como en el cohete como en el chorro de gases que salen de la tobera y no son más que un impedimento para su desplazamiento.

Lo que digo es que la ventaja es el mismo impedimento a la expulsión de los chorros de gases, que haría la vez de bala de cañón, como diste en ejemplificar cuando explicaste anteriormente la propulsión con la conservación del momento lineal.
Repito: Bala con mas masa, retroceso mayor. Ambiente con más presión, mayor impulsión del cohete.
Cañón + Gases inflamados + Bala = 3 cuerpos.
Cohete + Gases inflamados + Atmósfera a presión = 3 cuerpos.

Saludos.
Josepho, el que se creía el único y no era siquiera uno de ellos

Desconectado Vanadium

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Propulsión en el vacío
« Respuesta #36 en: Octubre 23, 2004, 14:50:32 »
Hola Josepho.
 

Vamos a ver, en el caso del cañon, la presión de los gases empuja al cañón y a la bala ¿correcto?, bien en el caso del cohete, la presión de la atmósfera envuelve tanto al cohete como al chorro de gases ¿correcto?, bien, entonces no producirá ningún impulso o ayuda adicional perceptible puesto que también ejerce esa fricción en sentido contrario (lo que ocurre es que la magnitud será distinta debido a la diferente velocidad de cada "objeto" (por distribución de momento lineal) y su diferente aerodinámica). Para que la diferencia fuese apreciable, la presión atmosférica debería ser absurda, la presión ordinaria no es en nada comparable a la que hay en el momento de la explosión de una bala de cañón. La presión atmosférica no ejerce el mismo papel que la presión de los gases en la explosión de la bala.

Saludetes

P.S. La fricción aerodinámica o arrastre es (según mis modestos conocimientos de física) f=-b*v , donde b es una constante que depende de la geometría del cuerpo y v es la velocidad del mismo.
« última modificación: Octubre 23, 2004, 14:56:37 por Vanadium »
No dejes que los árboles te impidan ver el bosque

Desconectado Josepho

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Claudicación
« Respuesta #37 en: Octubre 26, 2004, 04:31:52 »
Hola.

Al final lo he pensado y tienen razón ustedes. El aire no es una gran influencia.
Al menos expondré como lo entendí al final.
Si hay cuatro personas dentro de un recinto móvil, haciendo fuerza en cada pared, y una de ellas esta en patines, el recinto movil se moverá en el sentido de la fuerza que ejerce la persona opuesta al patinador, que no hace fuerza contra el suelo. Esto me hizo entender que al hacer el gas inflamado fuerza en todas direcciones menos en una el sistema se desbalanceará y se moverá en sentido opuesto a la salida de los gases. Pero no descarto tampoco la importancia de la disminuición de la masa para aumentar la velocidad visto con el ejemplo de la conservación del momento lineal (v = p / m).

Ahora necesitaría su ayuda matemática para tratar de explicar el fenómeno con la ecuación de energía cinética, Ec = 1/2mv², la cual voy a proponer de esta forma:

v = (2Ec/m)^1/2

En esta ecuación queda patente que para aumentar la velocidad hay que disminuir la masa, pero al hacer la raiz cuadrada se pierde el sentido del vector velocidad. Y no me queda claro cual es el significado de la energia cinética.

¿Podría alguien explicarme el fenómeno de la propulsión a partir de esta fórmula, si es ello posible?

Saludos.
Josepho, el que se creía el único y no era siquiera uno de ellos

Desconectado julienripoll

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Re:Propulsión en el vacío
« Respuesta #38 en: Octubre 24, 2015, 23:03:10 »
Hola Josepho, creo humildemente aunque no soy físico ni experto en el tema que una manera sencilla de explicar si un cohete se puede mover en el vacío sin considerar el hecho de que los gases necesariamente deban apoyarse sobre algo para permitir la aceleración de la nave (como ocurre dentro de la atmósfera donde existe "aire en que apoyarse"), es haciéndonos esta pregunta: Por qué debería impulsarse el gas en dirección opuesta al cohete si el cohete tampoco tiene nada en que apoyarse en el vacío para que ese gas incandescente se proyecte hacia atrás luego de la combustión?

simplemente sería absurdo que no ocurriera un desplazamiento tanto del gas como del cohete existiendo una fuerza entre ambos.

Para explicar el movimiento del cohete, me gustaría considerar esta formula: F= m x a fuerza = masa por aceleración.

de esta manera M x A = m x a

donde M) es la masa del cohete, A) es la aceleración del cohete, m) es la masa del gas y a) es la aceleración del gas.

Poniéndole valores a esta ecuación y considerando que la masa del cohete es mayor que la masa del gas combustible, podríamos decir que:

M, masa del cohete=5
A, aceleración del cohete=10
m, masa del gas=2
a, aceleración del gas=25

volviendo a la formula M x A = m x a tenemos que, 5 x 10 = 2 x 25

de aquí podemos concluir que el cohete va a acelerar a 10 con una masa superior a la masa del gas y que necesariamente la aceleración del gas deba ser mayor a la del cohete para que este acelere a un valor de 10.

de no ocurrir aceleración de ninguno de los 2 tendríamos que:

5 x 0 = 2 x 0 es decir cero

y que sería lo mismo decir que en el vacío entonces no pueda darse lugar la combustión del gas. O que no exista presión del gas sobre el recipiente que lo contiene para que este sea propulsado fuera del cohete, o que exista una pared inmóvil y fuerte frente al cohete que impide que la nave se mueva pero que permite que el gas se propulse hacia atrás.

Pero afortunadamente la combustión en el vacío se puede dar, gracias a esto podemos vivir por el calor que nos brinda nuestro sol. Se sabe que la presión de los gases pueden actuar (algunas estrellas explotan por esa presión y desplazan sus pedazos por el espacio en ausencia de aire en que apoyarse), y se sabe que no hay una gran pared en el espacio o no se la ha visto aun.

En conclusión, un cohete se puede desplazar y cambiar su dirección en el vacío gracias a la propulsión y por la fuerza que le ejerce la combustión del gas al cohete.


Espero sirva como aporte, te resuelva la duda o también  te genere otras nuevas que también es bueno!

Saludos!
« última modificación: Octubre 24, 2015, 23:23:49 por julienripoll »