Propulsión de cohetes y conservación del impulso.

Actualmente estoy leyendo algunas notas de clase de Física 1 y en un capítulo sobre la dinámica del punto de masa, hay un ejemplo que cubre el impulso del cohete.

Dejar v Sea la velocidad del cohete relativa a algún observador externo, tu ser la velocidad de salida del gas relativa al cohete y METRO ( t ) sea ​​la masa del cohete en el tiempo t . La cantidad de movimiento total de este sistema después de un breve instante es

pag ( t + d t ) = ( METRO d metro ) ( v + d v ) + d metro ( v tu ) = METRO v + METRO d v v d metro d metro d v + v d metro tu d metro METRO v + METRO d v tu d metro ,
dónde d metro es la masa del gas expulsado, y debido a la conservación de la cantidad de movimiento tenemos
pag ( t + d t ) pag ( t ) METRO v + METRO d v tu d metro METRO v = METRO d v tu d metro = 0 ,
es decir METRO d v = tu d metro o METRO d v d t = tu d metro d t . Integrando llegamos a
t 0 t d v d t d t = t 0 t tu METRO ( t ) d metro d t d t
y para resolver la integral del lado derecho, el escritor usa d metro = d METRO .

Pregunta: ¿Por qué hay un signo negativo y no solo d metro = d METRO ? ¿Cómo importa? Hasta ahora, siempre entendí la noción d metro ser un cambio muy pequeño de masa que siempre sería positivo. ¿Es eso incorrecto? Si es así, ¿de qué otra manera tengo que interpretar esa noción?

Muchas gracias de antemano por cualquier ayuda.

Respuestas (1)

METRO está reduciendo. De este modo, d METRO tiene un valor negativo.

Por el contrario, en las ecuaciones anteriores, se puede ver un METRO d metro término. Aquí podemos ver que METRO se reducirá sólo si d metro tiene un valor positivo.

En otras palabras, cuando el tiempo avanza, la masa que fue expulsada ( metro ) está aumentando, por lo que d metro es positivo. A diferencia de, METRO disminuye, por lo que d METRO es negativo Pero | d metro | = | d METRO | por conservación de la masa, entonces d metro = d METRO .

El d El símbolo siempre se usa para aumentar durante la integración.

Uno también puede verlo así: si metro aumenta en d metro , a ellos METRO disminuye en d metro . Pero, d METRO = cambio en M = ( METRO d metro ) METRO = d metro