Una de ímpetu: la pregunta de los lunes

¿Puede un cohete alcanzar una velocidad mayo que la velocidad de los gases de escape que lo impulsan?, Justifique.

La respuesta el sig. lunes

10 comentarios:

  1. Si, claro que sí.

    Un símil sería si un niño en patinete puede alcanzar más velocidad que la de su pie al pisar el suelo e impulsarse.

    Al expulsar los gases el cohete recibe una aceleración que le hace incrementar su velocidad. A más cantidad de gas y velocidad del mismo, mayor aceleración recibe, pero es independiente de la que lleve el cohete.

    ResponderEliminar
  2. para mi por la tercer ley de newton de accion y reaccion el cohete tiene que tener como maximo la misma velocidad que los gases de escape aunque en sentido contrario.

    ResponderEliminar
  3. Anónimo6:44 p.m.

    En un sistema inercial a vacío
    masa(1) x velocidad(1) = masa(2) x velocidad(2)
    no importa tanto la velocidad de los gases sino el producto de ambas y si la masa del vehículo es inferior a los gases emitidos, puede ocurrir que la velocidad fuese superior, pero evidentemente es verdad cuando el combustible se está acabando.

    ResponderEliminar
  4. Anónimo10:06 p.m.

    Sí. Los gases salen a una velocidad fija DESDE el sitema de referencia del cohete, luego siempre producen impulso, el mismo, además. Desde el sistema de referencia "en el suelo" el cohete puede acelerar hasta velocidades por encima de la velocidad de los gases de escape. Podría suceder que los gases de escape se alejaran visto desde este último referencial (yo diría que sí les ocurre a los cohetes que enviamos al espacio).

    ResponderEliminar
  5. Si la masa de los gases expulsados es mayor que la del cohete, yo creo que sí.

    ResponderEliminar
  6. Anónimo5:57 p.m.

    No puede ir más rápido porque los los gases impulsan el cohete y no al revés. El movimiento está determinado por el principio de Newton de "Acción y reacción" el cohete se mueve por acción de los gases. Una fuerza es consecuencia de otra por lo tanto no puede ir más rápido.

    ResponderEliminar
  7. Samuel G6:16 p.m.

    Supongamos que inicialmente el cohete está estático.
    El momentum inicial será 0.
    Corresponde a:

    (m1+m2)*v = 0

    Ya que la velocidad inicial es cero.

    Con:
    1 : índice del cohete
    2 : índice de los gases

    Si empieza a desprender gases, el momentum también debiera ser 0. Supongamos movimiento sólo en el eje X.

    Se tiene entonces:
    - m2*v2 + m1*v1 = 0

    De donde:

    v1 = (m2/m1) * v2

    Esto implica que la velocidad del cohete puede ser mayor, menor o igual que la de los gases despedidos, dependiendo de sus masas.

    Me acuerdo que este problema se trata en mecánica clásica avanzada, pero de forma bastante más compleja de lo que yo he puesto acá.

    Saludos!

    ResponderEliminar
  8. La velocidad del cohete si que puede ser mayor que la velocidad de salida de los gases.
    De hecho esto se debe principalmente a que la masa del cohete va disminuyendo a medida que transcurre el tiempo, ya que de forma un poco simplona, un cohete funciona eyectando parte de su materia o masa en una dirección para recibir un empuje en la dirección opuesta. En este caso, la conservación del momento lineal del tipo: m1*v1+m2*v2+....+v^n*m^n=cte es incorrecta debido a que como he justificado anteriormente, la masa del cohete disminuye con el tiempo.

    La demostración del cálculo correcto es algo laboriosa. De hecho leyendo el problema recordé que me lo demostraron y pusieron problemas similares en primero de carrera. Acudiendo a mis apuntes pasados pude encontrar el cálculo correcto de la conservación del momento lineal. El resultado obtenido de la velocidad alcanzada por el cohete es:

    V=Vo+U*ln(Mo/(Mo-D*t))

    Dónde V es la velocidad final del cohete, Vo la velocidad inicial, U es la velocidad de salidad de los gases de combustión, Mo es la masa inicial del cohete, D es la cantidad de combustible quemado por unidad de tiempo (cantidad de masa perdida por unidad de tiempo) y t es el tiempo.


    Para los que se hayan quedado sorprendidos con este resultado, les posteo el siguiente enlace donde se encuentra dicha demostración.

    http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/cohete1/cohete1.htm

    ResponderEliminar
  9. borjage lo ha clavado.

    La solución "simple" de eyectar más de la mitad de la masa como gases sólo funcionaría si se eyectaran instantáneamente, sinó necesitamos una formula que tenga en cuenta que durante parte del tiempo estamos acelerando los gases en la misma dirección que el cohete, gastando combustible para acelerar el combustible.

    ResponderEliminar
  10. no sé si es meterme de guachada a añadir mas variables, pero podemos tomar en cuenta la aceleración que se obtiene al usar la gravedad de los planetas? si es así, efectivamente puede tenerla

    ResponderEliminar

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Se produjo un error en este gadget.