Ecuación del cohete

¿Qué fórmula se puede usar para encontrar la velocidad final de un cohete si se conoce el tiempo recorrido por el cohete, la velocidad de escape, las masas inicial y final del cohete y la aceleración inicial del cohete (se supone que la gravedad es constante) ?

Me encontré con la ecuación del cohete Tsiolkovsky --> V F = V mi en metro 0 metro F . Pero, ¿por qué no incluye el tiempo recorrido por el cohete? ¿Hay otra fórmula que también incluya el tiempo? Dado que el tiempo viajado también me es conocido en el caso particular y sentí que también debería incluirlo en una fórmula para alcanzar el valor de velocidad final.

Hola Taylan, y bienvenido al sitio! Parece que la ecuación que encontró satisface su condición; es decir, si conoce la velocidad de escape, las masas inicial y final y la aceleración inicial, parece que puede usar la ecuación que encontró para determinar la velocidad final. ¿Podría dar más detalles sobre por qué cree que no debería funcionar? O, si realmente quiere preguntar por qué esa ecuación no incluye el tiempo (que sería una buena pregunta que se sostiene por sí sola), ¿podría editar para dejar más claro que ese es el enfoque de su pregunta?
Hola David, gracias! Acabo de editar la pregunta para tratar de hacerla más clara.

Respuestas (2)

La masa del cohete en un momento específico es metro 0 α t , dónde α es la tasa de pérdida de masa, por lo que puede sustituir esto en la ecuación del cohete para obtener v ( t ) = v mi en metro 0 metro 0 α t . Entonces, la velocidad final se puede obtener comprobando el cohete en el momento en que se quedó sin combustible; esto sucede en α t = metro 0 metro F .

La tasa de pérdida de masa también se conoce porque conoce la aceleración inicial. De la ley de Newton, metro 0 a = d pag d t , y en este caso el cambio de cantidad de movimiento proviene de la inyección de combustible, por lo que a = d metro d t v mi metro 0 , entonces α = metro 0 a v mi .

Tenga en cuenta que esto solo es cierto si la tasa de pérdida de masa es constante .

En realidad, esta ecuación proviene de la ecuación de fuerza de un sistema de masa variable. Asume que la masa se filtra a una velocidad constante con una velocidad determinada y constante en relación con el cohete que proporciona el empuje. Ahora sin duda debe conocer la velocidad a la que se fuga la masa. Y, por supuesto, conoces la masa inicial como ( METRO = METRO 0 r t ) dónde r es la tasa y t es hora

Suponga que la tasa no es constante, luego desprecie la gravedad y aplique la conservación del momento en dirección vertical en un momento posterior t y en el momento inicial. Encuentre la ecuación de movimiento resolviendo la ecuación.