¿Cómo funcionan los cohetes? ¿Necesitan una atmósfera para funcionar? ¿Están empujando contra la atmósfera para avanzar?

Estás comparando la función de avión con la función de cohete, y las dos son diferentes en acción.

Un avión requiere una atmósfera por tres razones. Primero es ascensor. Un avión funciona porque las alas tienen una forma que proporciona una presión más baja por encima del ala que por debajo cuando se mueve a altas velocidades. Debido a la menor presión, las alas levantan el avión. Sin una atmósfera, no hay ascensor proporcionado. El segundo es la combustión de combustible. El combustible del avión requiere oxígeno para la combustión en los motores para proporcionar el empuje necesario para impulsar el avión. Tercero, el avión requiere atmósfera para la dirección. En las alas y la cola del avión hay aletas ajustables que usan resistencia al viento para controlar el vuelo del avión, arriba, abajo, izquierda, derecha, banco, etc. Sin resistencia al aire, el avión estaría fuera de control.

Para comparar eso ahora con un cohete diseñado para viajes espaciales:

1º: El cohete se basa solo en el empuje para la propulsión, no en el levantamiento. Básicamente es un palo con una explosión prolongada y controlada que lo aleja de la Tierra. La atmósfera solo sirve para proporcionar resistencia que el cohete necesita superar, razón por la cual los cohetes generalmente tienen un borde de ataque aerodinámico, para reducir la resistencia. Pero con suficiente empuje, la resistencia puede ser superada.

2 °: Los cohetes diseñados para operar en el espacio no necesitan oxígeno para la combustión del combustible porque incluyen su propio oxígeno en el suministro de combustible. El combustible para cohetes es básicamente hidrógeno líquido y oxígeno mezclados y encendidos para producir enormes cantidades de energía. Esto significa que la mayor parte del escape de un cohete es en realidad vapor de agua, ¡no humo! Incluso cuando el cohete alcanza el espacio exterior, la mezcla de combustible tiene suficiente oxígeno para proporcionar combustión y empuje. Para los cohetes que no requieren operar en el espacio, se prefiere un combustible sólido para la estabilidad, que necesita atmósfera para la combustión.

Tercero, un cohete necesita estabilizadores, y estos requieren atmósfera para funcionar, como las aletas de un avión. Los estabilizadores proporcionan control lateral y cierta capacidad de dirección para mantener el cohete apuntando en la dirección correcta bajo las enormes fuerzas de empuje generadas por el escape. Sin ellos, el cohete podría girar sin control y estrellarse.

Sin embargo, en Space, los estabilizadores no pueden funcionar sin atmósfera, por lo que un sistema secundario de propulsores más pequeños a los lados del cohete se hace cargo de la dirección. Estos pueden ser tan simples como chorros de gas para proporcionar empuje lateral, o cohetes de combustible real por sí mismos, para mayores cantidades de empuje. A menudo, en este punto, el cohete ya se ha desprendido de la parte inferior con los estabilizadores, lo que reduce el peso y en realidad proporciona un empuje adicional a medida que empuja. Con estabilizadores ahora de peso muerto, no hay necesidad de ellos, y se queman o se estrellan en el océano al volver a entrar.

Copiaré / pegaré de otra respuesta mía: la respuesta del usuario de Quora a ¿Cómo funcionan los cohetes en el espacio donde no hay atmósfera?

Tercera Ley del Movimiento de Newton : Para cada fuerza de acción, hay una fuerza de reacción igual y opuesta.

La fuerza de acción es el escape que sale de la boquilla del cohete. La fuerza de reacción es empujar el cohete hacia adelante.

Mucha gente parece pensar que los cohetes despegan del aire cuando despegan, y así es como se mueven. Según esta lógica, no deberían poder trabajar en el espacio, donde no hay atmósfera. Sin embargo, esto es falso. Los cohetes no necesitan una atmósfera para producir empuje. La tercera ley de Newton funcionará sin importar dónde se encuentre en el Universo.

La pregunta original era de tres partes:

  • ¿Cómo funciona un cohete?
  • ¿Un cohete necesita atmósfera para funcionar?
  • ¿Se mueve un cohete empujando contra la atmósfera?

Aquí vamos:

  • Accion y reaccion. AKA: tercera ley de Newton.
  • No.
  • Sí, cuando están en la atmósfera. Los gases que se expanden rápidamente del combustible de combustión también empujan contra la boquilla del motor. Esto sucede si el cohete está rodeado por una atmósfera o no. Es una compensación; cuando está en la atmósfera, obtiene un “empuje” adicional de la atmósfera. También obtienes resistencia aerodinámica. Cuando en el espacio; no hay retroceso adicional, pero tampoco hay resistencia aerodinámica.

Aquí hay una respuesta anterior que espero que haga que la parte de “explosión de cohete que empuja contra el interior de la boquilla del motor” sea más clara para usted:

La respuesta de Brian R. Sanderson a ¿Cómo se aceleran los cohetes en el espacio (o vacío) en ausencia de cualquier material que les proporcione la fuerza de reacción requerida?

Espero que su pregunta se fusione con esta y tendré que elegir qué respuesta tengo para mantenerla.

Ah bueno. Siempre está mi ‘blog: redundancia, tu nombre es repetición