Question

a) ¿Cuál es el mínimo empuje que deben tener los motores de un cohete de 2.0 105

kg si éste debe ser capaz

de elevarse verticalmente desde el suelo? b) Si los motores expulsan gas a una tasa de 20 kgs, ¿con qué ra-
pidez deben moverse los gases a la salida de los motores? Desprecie el pequeño cambio en la masa del cohete

debido al combustible que expulsa.

Answer 1

El empuje mínimo que debe tener los motores de un cohete de 2x10⁵ kg es de 19.6x10⁵ N. Por otra parte, la rapidez de los gases a la salida de los motores es de 98 km/s.

Explicación:

a) El mínimo empuje que deben tener los motores de un cohete debe ser el peso del cohete, es decir, el cohete debe pode levantar su propio peso.

Por tanto, buscamos el peso del cohete:

P = m·g

P = (2x10⁵ kg)·(10 m/s²)

P = 19.6x10⁵ N ; siendo este el mínimo empuje necesario

b) La rapidez se salida de los gases del cohete se puede calcular con la siguiente ecuación:

F = m·V ; donde m es el flujo másico

Entonces, despejamos la rapidez:

19.6x10⁵ N = 2x10⁵ kg/s · V

V = 98000 m/s

V = 98 km/s ; siendo esta la velocidad de los gases a la salida del motor