Los principios físicos del motor cohete

El motor cohete, una maravilla de la ingeniería aeroespacial, es el corazón de cualquier vehículo espacial. Gracias a los principios físicos fundamentales que lo gobiernan, los motores cohete han permitido a la humanidad alcanzar nuevas alturas y explorar los confines del espacio. Pero ¿cómo funciona realmente un motor cohete? Examinemos en detalle los principios físicos que hacen posible el funcionamiento de estos poderosos motores y cómo han revolucionado nuestra capacidad para viajar más allá de los límites terrestres.

El primer principio físico es la Tercera Ley de Newton, también conocida como la Ley de Acción y Reacción. Según esta ley, por cada acción hay una reacción igual y opuesta. En el contexto de un motor cohete, esto significa que cuando los gases de escape son expulsados a alta velocidad hacia atrás, el cohete experimenta una fuerza de empuje en la dirección opuesta. Este empuje es lo que impulsa al cohete hacia adelante y lo impulsa en su viaje al espacio.

El segundo principio físico clave es el Principio de Conservación del Momento Lineal. Este principio establece que el momento lineal total de un sistema aislado se mantiene constante, siempre que no haya fuerzas externas actuando sobre él. En el caso de un motor cohete, los gases expulsados generan un momento lineal en dirección opuesta al movimiento del cohete. Como resultado, el cohete experimenta un impulso hacia adelante, cumpliendo con el principio de conservación del momento lineal.

(Foto: SpaceX)

Otro principio físico importante es la Ley de Conservación de la Energía. Esta ley establece que la energía total de un sistema aislado se conserva. En un motor cohete, la energía química contenida en los propergoles se convierte en energía térmica y cinética a medida que los combustibles se queman y los gases se expanden. Esta energía se convierte en trabajo mecánico a medida que los gases son expulsados a alta velocidad, generando así el empuje necesario para propulsar al cohete.

Además de estos principios fundamentales, otros aspectos físicos juegan un papel crucial en el funcionamiento de los motores cohete. Por ejemplo, la presión de los gases en la cámara de combustión y la velocidad de escape de los gases son factores determinantes en la eficiencia y el rendimiento del motor. La relación entre la masa del cohete y la masa expulsada también afecta a su aceleración y capacidad de alcanzar velocidades cada vez mayores.

Gracias a estos principios físicos y a la constante innovación en la tecnología de motores cohete, la exploración espacial continúa avanzando hacia nuevos horizontes y expandiendo nuestro conocimiento del universo.