Bagaimana Prinsip kerja roket menurut Fisika?
Prinsip kerja roket mirip dengan prinsip terdorongnya balon mainan.
Sebuah roket mengandung tangki yang berisi bahan hidrogen cair dan oksigen
cair. Kedua bahan bakar ini dicampur dalam ruang pembakaran sehinga terjadi
pembakaran yang menghasilkan gas panas yang akan menyembur keluar melalui mulut
pipa yang terletak pada ekor roket. Terjadi perubahan momentum gas dari nol (0)
menjadi mv selama selang waktu tertentu (∆t). Ini
menghasilkan gaya yang dikerjakan roket pada gas (sesuai dengan persamaan
F=∆p/∆t
gaya yang bekerja pada suatu
benda sama dengan perubahan momentum benda per satuan waktu ) dengan arah kebawah.
Sesuai hukum III Newton, timbul reaksi gaya yang dikerjakan gas pada
roket, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan yaitu ke atas. Jadi, gas
akan mengerjakan gaya ke atas pada roket sehingga roket akan terdorong ke atas.
Jika
gaya berat kita abaikan sehingga tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem
roket, maka prinsip terdorongnya roket memenuhi hukum Kekekalan
Momentum. Oleh karena mula-mula sistem (roket dan bahan bakar) diam,
maka momentumnya sama dengan nol. sesudah gas menyembur keluar dari roket,
momentum sistem tetap, atau dengan kata lain momentum sebelum dan sesudah
keluar adalah sama.
m1 v1+m2 v2 = 0
m1 v1 = -m2 v2
Berasarkan kekekalan momentum, kelajuan akhir yang dapat dicapai sebuah roket
bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat dibawa oleh roket dan kelajuan
pancaran gas. Oleh karena kedua besaran ini terbatas maka digunakanlah roket-roket
bertahap (multistage rokets). yakni beberapa roket yang digabung
bersama.
Ketika bahan bakar tahap pertama telah terbakar habis, roket ini
dilepaskan. begitu sterusnya,, sehingga pesawat-pesawat antariksa yang pergi ke
luar angkasa dapat terbang tinggi meninggalkan bumi. banyaknya stage atau
tahapan tergantung kebutuhan kelajuan pada misi roket itu sendiri.
0 komentar:
Posting Komentar