Foro 100cia: ciencia y tecnología

Ciencias Puras => Física => : Josepho October 17, 2004, 19:18:43

: Propulsión en el vacío
: Josepho October 17, 2004, 19:18:43
Hola gente.

¿Podrían explicarme como es que funciona la propulsión en el vacío?
Lo que sucede es que no entiendo como se puede impulsar un cohete sin algo detrás sobre lo que apoyarse, como sucede en la atmósfera con el aire.

Saludos.

Josepho
: Propulsión en el vacío
: astrowww October 17, 2004, 19:22:12
Es por la ley de acción y reacción, los gases expulsados hacia fuera empujan al cohete con la misma fuerza y dirección contraria. No hace falta apoyo.
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 17, 2004, 19:42:02
: astrowww
Es por la ley de acción y reacción, los gases expulsados hacia fuera empujan al cohete con la misma fuerza y dirección contraria. No hace falta apoyo.

¿Querés decir que se apoyaría en los gases que van quedando atrás?
Porque (creo, quizas mal) que la ley de acción y reacción requiere de la existencia de dos cuerpos que interaccionen.

Saludos.
Josepho
: Propulsión en el vacío
: astrowww October 17, 2004, 19:49:39
Creo que lo que te está liando es lo de "apoyarse".
: Si
: Jhogma October 17, 2004, 19:54:27
Estoy totalmente de acuerdo con Astrow, todo se debe simplemente a la tercera ley de Newton que como ya el dijo antes el cohete expulsa estos gases con una determinada fuerza y estos ejercen la misma pero en dirección contraria empujando al cohete.
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 17, 2004, 20:00:31
: astrowww
Creo que lo que te está liando es lo de "apoyarse".

Puede ser, pero (quizás sea demasiado básico) pero, ¿podrías explayarte un poco más?
Creo que no comprendo el concepto de propulsión por expansión de gases, que en la Tierra, donde se impulsa contra el aire me es más comprensible (tal vez erroneamente).
¿Puede ser que la inercia de las partículas gaseosas sea uno de los cuerpos mientras que el cohete sea el otro?

Saludos.
Josepho
: Propulsión en el vacío
: mayhem October 17, 2004, 20:04:08
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
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 17, 2004, 20:05:39
: Jhogma
Estoy totalmente de acuerdo con Astrow, todo se debe simplemente a la tercera ley de Newton que como ya el dijo antes el cohete expulsa estos gases con una determinada fuerza y estos ejercen la misma pero en dirección contraria empujando al cohete.

¿Expulsa estos gases con una determinada fuerza contra que?
: Propulsión en el vacío
: DKED October 17, 2004, 20:08:51
: Josepho
Puede ser, pero (quizás sea demasiado básico) pero, ¿podrías explayarte un poco más?
Creo que no comprendo el concepto de propulsión por expansión de gases, que en la Tierra, donde se impulsa contra el aire me es más comprensible (tal vez erroneamente).
¿Puede ser que la inercia de las partículas gaseosas sea uno de los cuerpos mientras que el cohete sea el otro?
 
Saludos.
Josepho

Hola Josepho
 
Si has alguna vez disparado una pistola, entonces te sera facil entender, pues el efecto es el mismo. Al momento de disparar, la bala sale hacia delante y en la pistola sientes un empujon hacia atras. Mas que el efecto de accion y reaccion , yo diria que puedes verlo desde el punto de vista de la conservacion del momento lineal. Tu tiras algo (los gases) con un cierto momento, y para que el momento se conserve tienes que sentir un momento de la misma magnitud pero en setido contrario (el empuje en el cohete). Esto es lo mismo que si estuvieses parado en una pista de hielo y para moverte comienses a tirar cosas para deslizarte en la direccion contraria.
: Propulsión en el vacío
: Vanadium October 17, 2004, 20:25:25
Hola a todos,
 
¿Expulsa estos gases con una determinada fuerza contra que?
Este es un error en el que cae mucha gente, si la propulsión se debiera a que el chorro proveniente de la tobera se "apoya" en los gases de la atmósfera el impulso sería ridículo (Es equivalente suponer que se sopla aire sobre una superficie de área igual a la salida de la tobera, empujando así al cohete, sería prohibitivo). Quizá lo entiendas mejor haciendo uso del principio de conservación del momento lineal, debido a que en el proceso de combustión y expulsión no actúan fuerzas externas (la gravedad de los cuerpos celestes no interviene en el proceso) por tanto el momento lineal se ha de conservar.
 
Es como en el caso de un cañón,cuando se dispara este experimenta un retroceso con la misma cantidad de movimiento que la bala pero en sentido contrario, lo que ocurre es que la masa del cañon es varias veces superior a la masa de la bala por tanto su velocidad será menor.Es decir:
 
p= cte ----> pfinal=pinicial
 
Entonces:
 
mcañon*vcañon+mbala*vbala = (mcañon+mbala)*vinicial
 
Como vinicial=0, entonces:
 
mcañon*vcañon= - (mbala*vbala)
 
El signo "-" indica sentido contrario puesto que la cantidad de movimiento es un vector.
 
Saludetes
: Propulsión en el vacío
: Vanadium October 17, 2004, 20:28:32
¡Vaya, se me han adelantado! :P
: Gracias
: Josepho October 17, 2004, 20:37:48
DKED y Vanadium, sus respuestas me han dejado temporariamente conforme, pero...

Bala + Gases inflamados + Pistola = 3 cuerpos.

Nave + Gases inflamados + Vacio = 2 cuerpos.

Como siempre espero sus sabias consideraciones.

Saludos.
Josepho
: Propulsión en el vacío
: Vanadium October 17, 2004, 20:57:06
Hola Josepho,

Bala + Gases inflamados + Pistola = 3 cuerpos.
 
Nave + Gases inflamados + Vacio = 2 cuerpos.
[/size]

Veamos:

Antes de la combustión:

Bala+pólvora+pistola= 1 cuerpo

Nave+ combustible = 1 cuerpo

Después de la combustión:

Bala+pistola= 2 cuerpos

Nave+ gases inflamados = 2 cuerpos

En el caso de la pistola:
Los gases de combustión se pueden despreciar ya que prácticamente han dado todo su impulso a la bala y su masa es despreciable frente a la bala y la pistola.

En el caso de la nave:
El combustible sin quemar forma parte de la masa de la nave

Saludetes
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 17, 2004, 21:44:52
Hola Vanadium.

Veamos:

Antes de la combustión:
Bala+pólvora+pistola= 1 cuerpo
Nave+ combustible = 1 cuerpo

Completamente de acuerdo.

Después de la combustión:
Bala+pistola= 2 cuerpos
Nave+ gases inflamados = 2 cuerpos

???

En el caso de la pistola:
Los gases de combustión se pueden despreciar ya que prácticamente han dado todo su impulso a la bala y su masa es despreciable frente a la bala y la pistola.

!!!

En el caso de la nave:
El combustible sin quemar forma parte de la masa de la nave

...

¿Por qué en el caso de la pistola los gases inflamados son despreciados y sí son importantes en el caso de la nave?
¿No era que tenían el mismo principio?

Saludos.
Josepho
: Propulsión en el vacío
: alonsoEINSTEIN October 17, 2004, 22:12:59
: Josepho
¿Por qué en el caso de la pistola los gases inflamados son despreciados y sí son importantes en el caso de la nave?
¿No era que tenían el mismo principio?

  Porque los gases expulsados por el cohete son los que crean el impulso,
  cosa contraria en una pistola la expulcion de la bala es la causante del  impulso, y no  los gases(la precion a que son despedidos los gases en una pístola es muy poca ,dado que ya cedieron esta fuerza a la bala)
   La idea de que la expulcion de los gaces de un cohete apollada en aire de la atmosfera es demaciado tonta, si alluda al impulso,pero practicamente es muy muy poco
: 2 o 3 cuerpos, no importa.
: DKED October 17, 2004, 22:44:11
: Josepho
DKED y Vanadium, sus respuestas me han dejado temporariamente conforme, pero...
 
Bala + Gases inflamados + Pistola = 3 cuerpos.
 
Nave + Gases inflamados + Vacio = 2 cuerpos.
 
Como siempre espero sus sabias consideraciones.
 
Saludos.
Josepho

Hola Josepho
 
La aplicacion de las leyes de conservacion en fisica no depende del numero de cuerpos que tengas. Si en lugar de usar una pistola usas una carabina disparando muchos balines al mismo tiempo, la ley de conservacion del momento lineal sigue cumpliendose independientemente si hay 10,20, 30 o mas balines.  Eso es lo importante de las leyes fisicas. Aunque hay que confesar que el numero de cuerpos hace interesante y complicado algunos problemas. En tu caso, la ley de conservacion del momento lineal es valida sin importar si tienes 2 o 3 cuerpos.
: Propulsión en el vacío
: baliza October 17, 2004, 23:22:45
Hola

: 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


Me parece que te refieres motores ionicos.
Como combustible utilizan gas el cual se ioniza para luego pasar por un acelerador lanzando el gas a altas velocidades. El impulso que dan es bastante pequeño pero en contrapartida lo dan durante muchisimo mas tiempo
(Me parece que habia un sonda que iba con un mini reactor nuclear, pero esto a lo mejor lo he soñado..jejeje)

Saludos
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 18, 2004, 17:29:57
: DKED
Hola Josepho
 
La aplicacion de las leyes de conservacion en fisica no depende del numero de cuerpos que tengas. Si en lugar de usar una pistola usas una carabina disparando muchos balines al mismo tiempo, la ley de conservacion del momento lineal sigue cumpliendose independientemente si hay 10,20, 30 o mas balines.  Eso es lo importante de las leyes fisicas. Aunque hay que confesar que el numero de cuerpos hace interesante y complicado algunos problemas. En tu caso, la ley de conservacion del momento lineal es valida sin importar si tienes 2 o 3 cuerpos.

Hola DKED.
Lo que quera decir era que en el caso de la pistola los gases inflamados se encontraban atrapados entre dos cuerpos, por ello la expansion ejercia su fuerza.

Saludos.
: Propulsión en el vacío
: talasa October 18, 2004, 18:03:15
De todas formas, el caso de una bala es más complejo, porque la bala sale de la pistola y la pistola está en la mano del que dispara y éste está apoyado en el suelo.
: Propulsión en el vacío
: captador October 18, 2004, 22:44:12
Todos los motores de reacción, cuando relalizan la combustión generan una presión en la camara de combustión, en todas las direcciones.

                           
   
    Las fuerzas laterales estan equilibradas, por las paredes de la camara de combusión.

   
   


 Pero cuando hablamos de las fuerzas superiores inferiores, ya varian, debido
a la abertura de la camara de combustión (la tobera) por tanto la presión de la camara no está equilibrada, resultando la presión superior el empuje de los cohetes que los hacen elevarse.

 Y  esto es a grandes rasgos el funcionamiento de un motor cohete
(espero que os sea de utilidad)
: Propulsión en el vacío
: DKED October 19, 2004, 07:00:28
: Josepho
Hola DKED.
Lo que quera decir era que en el caso de la pistola los gases inflamados se encontraban atrapados entre dos cuerpos, por ello la expansion ejercia su fuerza.
 
Saludos.

Hola Josepho
 
Disculpa, crei que el punto era que el numero de cuerpos era diferentes. Tienes razon en lo que dices. Pero si te parece mejor, considera el caso de cuando estas en una pista de hielo (no friccion) y quieres moverte. Si lanzas algo, como un zapato, estonces te moveras en sentido contrario al lugar donde lanzaste el zapato, pero conservandose el momento lineal "mv". Aqui no existe mas efecto que el lanzar el zapato.
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 19, 2004, 17:36:17
: DKED
Hola Josepho
 
Disculpa, crei que el punto era que el numero de cuerpos era diferentes. Tienes razon en lo que dices. Pero si te parece mejor, considera el caso de cuando estas en una pista de hielo (no friccion) y quieres moverte. Si lanzas algo, como un zapato, estonces te moveras en sentido contrario al lugar donde lanzaste el zapato, pero conservandose el momento lineal "mv". Aqui no existe mas efecto que el lanzar el zapato.

Hola DKED.
Interesante lo que decis.
¿Significara que la propulsion en el vacio se basaria en el desprendimiento de masa (combustible)?
Ya que si v = p / m para aumentar la velocidad siendo el momento constante habria que eliminar masa.

Saludos.
: Propulsión en el vacío
: DKED October 19, 2004, 17:43:09
: Josepho
Hola DKED.
Interesante lo que decis.
¿Significara que la propulsion en el vacio se basaria en el desprendimiento de masa (combustible)?
Ya que si v = p / m para aumentar la velocidad siendo el momento constante habria que eliminar masa.
 
Saludos.

Hola Josepho
 
En esencia asi trabajan los cohetes, perdiendo masa, aunque lo mas importante creo esta en con que fuerza expelan los gases. Mientras mayor sea esta, mas se moveran. En caso del zapato es lo mismo, mientras mas fuertes lo lances, mas te moveras, independientemente de que tanto pese el zapato.
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 19, 2004, 18:15:45
: DKED
Hola Josepho
 
En esencia asi trabajan los cohetes, perdiendo masa, aunque lo mas importante creo esta en con que fuerza expelan los gases. Mientras mayor sea esta, mas se moveran. En caso del zapato es lo mismo, mientras mas fuertes lo lances, mas te moveras, independientemente de que tanto pese el zapato.

Hola DKED.
¿Independientemente de cuanto pese?
Voy a cuidarme de no tropezarme con una mosca con demasiada fuerza. ;)

Saludos.
: Propulsión en el vacío
: DKED October 19, 2004, 18:35:05
: Josepho
Hola DKED.
¿Independientemente de cuanto pese?
Voy a cuidarme de no tropezarme con una mosca con demasiada fuerza. ;)
 
Saludos.
Directo al higado, quien me manda a ser tan bocon(http://www.100cia.com/opinion/foros/images/icons/icon11.gif)
 
Ok. corrijo, tienes razon, use la palabra independiente de manera muy ligera. La masa es importante en la conservacion del momento lineal "mv", sin embargo la velocidad "v" lo es tambien, y es en muchos casos mas facil darle una gran velocidad "v" al objeto que lanzas que lanzar un objeto con mucha masa.
 
Por cierto, recuerda las moscas bionicas, ten cuidado con ellas. (http://www.100cia.com/opinion/foros/images/icons/icon10.gif)
: Propulsión en el vacío
: jerus October 19, 2004, 18:36:22
Obviamente no, cuanto más pese el zapato a una misma velocidad de lanzamiento tu velocidad tambien aumentará, por dos factores: El zapato tendrá más monento lineal y tú tendras menos masa que antes de lanzar el zapato.
: Motor iónico
: trinitro October 20, 2004, 14:07:27
Por ahí aparecen comentarios al motor iónico. Y sí, hay algunas sondas por ahí que han funcionado con ese motor. Hace poco la ESA lanzó una sonda a la luna de motor iónico que tardó mucho más que una de combustible ordinario pero que sirvió para comprobar la viabilidad de esa forma de propulsión para trayectos más largos (donde el impulso se puede mantener durante mucho más tiempo del que podrían dar los motores de gas y que permitirían alcanzar mayores velocidades para trayectos más largos).

El principio básico es el de tener un pequeño acelerador de partículas lineal alimentado con combustible nuclear de fisión, el reactor proporciona la energía a los sistemas y al acelerador durante años, el acelerador impulsa cargas iónicas (pueden ser átomos a los que les faltan electrones) a gran velocidad y con gran energía, produciendo un chorro de partículas en dirección contraria a la que se quiere avanzar, el impulso es muy pequeño, pero para una nave que se encuentre en órbita (alcanzada con la propulsión ordinaria) este impulso sería acumulativo, la aceleración sería pequeña pero poco a poco iría adquiriendo mayor velocidad y la nave obtendría un rumbo fijo. Esa propulsión sirve para alcanzar velocidad pero no para maniobrar rápidamente por ello las naves y sondas que utilicen la propulsión iónica han de tener un motor auxiliar (más pequeño que el ordinario de propulsión por ignición de gases) que sea de propulsión ordinaria.
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 20, 2004, 17:43:46
Hola.
Propongo un experimento para el que tenga los medios:
Un globo inflado metido en un recipiente al vacio.
De alguna forma se lo pincha sobre una superficie del mismo cubierta con cinta adhesiva (para que no estalle).
Ver cuanto se mueve y si se efectua la propulsion en el vacio.
Si alguno tiene ganas...

Saludos.
: Propulsión en el vacío
: alonsoEINSTEIN October 20, 2004, 19:57:21
: Josepho
Hola.
Propongo un experimento para el que tenga los medios:
Un globo inflado metido en un recipiente al vacio.Saludos.

               Primero que nada pues mira lo que escribes:un globo inflado y ademas este lo metemos en el vacio:........  el globo deveria ser de algo muy resistente ya que estara en el vacio, ademas que no necesitas inflarlo ya que estara en el vacio(solo ligeramente).
: Josepho
De alguna forma se lo pincha sobre una superficie del mismo cubierta con cinta adhesiva (para que no estalle).
Ver cuanto se mueve y si se efectua la propulsion en el vacio.

     Pues claro que se movera, por lo que ya se ha expusto en este foro que ya no viene al caso exponerlo de nuevo
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 20, 2004, 20:09:56
: alonsoEINSTEIN
Primero que nada pues mira lo que escribes:un globo inflado y ademas este lo metemos en el vacio:........  el globo deveria ser de algo muy resistente ya que estara en el vacio, ademas que no necesitas inflarlo ya que estara en el vacio(solo ligeramente).

Bueno, un dispositivo con aire comprimido en su interior y que se abre a control remoto.

: alonsoEINSTEIN
Pues claro que se movera, por lo que ya se ha expusto en este foro que ya no viene al caso exponerlo de nuevo

Lo que pasa es que no me convencen totalmente las razones que han presentado, pensaba que tal vez alguno presencio una demostracion del estilo. Sos muy racionalista, yo buscaba algo mas de empirismo. ;)

Saludos.
: Propulsión en el vacío
: ababab October 21, 2004, 01:31:45
: 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?
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 21, 2004, 02:45:17
: 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.
: Motores iónicos
: t095916 October 21, 2004, 03:23:17
: 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.
: La importancia de la presión externa en la propulsión
: Josepho October 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.
: Propulsión en el vacío
: Vanadium October 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
: Propulsión en el vacío
: Josepho October 23, 2004, 14:31:50
Hola Vanadium.

Es cierto que la presión externa disminuiría la velocidad por rozamiento, de eso se encarga la aerodinamia.
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.
: Propulsión en el vacío
: Vanadium October 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.
: Claudicación
: Josepho October 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.
: Re:Propulsión en el vacío
: julienripoll October 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!