¿Los científicos de cohetes alguna vez utilizan la mecánica newtoniana como heurística?

Aquí hay un par de buenas respuestas, pero me gusta ver números. Entonces, considere el cohete con la masa del Saturno V, acelerado para escapar de la velocidad. (Este escenario nunca sucederá, debido a la forma en que se aceleran los cohetes, pero solo quiero números aproximados).

Usando Wolfram Alpha (Computational Knowledge Engine) encontramos que el efecto de la relatividad es equivalente a un cambio en la masa de aproximadamente 2 gramos. En otras palabras, el efecto es mucho menor que la masa del hielo que se forma en un cohete que usa oxígeno líquido y es mucho menor que la incertidumbre en la masa debido a la cantidad de combustible en el cohete. Está completamente abrumado por el efecto de cualquier imperfección en la boquilla, cualquier incertidumbre en la tasa de combustible y por ligeras variaciones en la atmósfera.

Los cohetes deben corregir todos estos factores y mucho más. Eso es solo parte del proceso de diseño. Los efectos de la relatividad se pierden en el ruido. Ni siquiera son lo suficientemente importantes como para ser una pequeña corrección a una pequeña corrección.

Todo el tiempo. Prácticamente nunca tienen que referirse a la mecánica relativista. Los cohetes nunca se acercan a las velocidades relativistas.

Los astrónomos tienen que usar la mecánica relativista. Y a veces las cosas que van en los cohetes, como los satélites GPS, necesitan medir el tiempo en el rango de nanosegundos que se ve afectado por las velocidades y las gravedades encontradas en esos niveles.

Pero los cohetes nunca requieren ese tipo de precisión. Ya es bastante difícil hacer ciencia espacial con la mecánica newtoniana.

Hmmm

La mecánica newtoniana ciertamente gobierna el movimiento y la mecánica de los cohetes, pero las ecuaciones que lo describen directamente no siempre son útiles.

Ciertamente, para derivar las ecuaciones comúnmente utilizadas en la ciencia de los cohetes, es necesaria una comprensión muy profunda de la mecánica newtoniana, ya que muchas ecuaciones que gobiernan los aspectos de los cohetes son derivaciones escalares, vectoriales y tensoras de ecuaciones básicas de la física clásica. Primer ejemplo: la ecuación del cohete, que relaciona delta v con la velocidad de escape, la masa inicial y la masa final. La derivación proviene directamente de la conservación del momento, un concepto crítico de la mecánica newtoniana.

En resumen, la cohetería a menudo utiliza versiones digeridas y derivadas de leyes básicas de fuerzas y movimientos en la mecánica newtoniana que son útiles para fines prácticos, junto con otras leyes como la termodinámica, la química, el electromagnetismo, etc.

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