Daya Dorong Roket

Daya dorong roket adalah gaya yang bekerja pada roket akibat gas yang dikeluarkannya. Mari kita mulai dengan menganalisis percepatan roket. Percepatan roket diperoleh dari tolakan gas yang disemburkan roket itu. Tiap molekul gas dapat dianggap sebagai suatu peluru kecil yang ditembakan roket. Dalam sistem ini momentum total roket dan momentum gas senantiasa sama selama tidak ada gaya luar yang berpengaruh. Jika gaya gravitasi yang bertindak sebagai gaya luar tidak diabaikan, gaya gravitasi ini akan mengurangi momentum roket.

Gambar: propulsi roket

Jika gravitasi diabaikan, kekekalan momentum memberikan,

P_awal  = p_akhir

(M + ∆m)v = M( v + ∆v) + ∆m(v – u)  

Mv + ∆mv = Mv + M∆v + ∆mv - ∆mu

 M∆v = ∆mu

∆v = ∆mu/M

Percepatan roket dapat dihitung dengan,

a = ∆v/∆t = [u/M][∆m/∆t]

∆m/∆t sering disebut dengan laju semburan gas (banyak semburan gas tiap detik). percepatan rata-rata roket adalah

a = (u/M)(∆m/∆t)

Jika medan gravitasi tidak diabaikan, medan gravitasi akan memberikan percepatan ke bawah sama sehingga percepatan roket (sering disebut dengan percepatan lontar) menjadi

a = (u/M)(∆m/∆t) – g

maka jika medan gravitasi diabaikan daya dorong roket dapat kita peroleh dari

daya dorong = M(∆v/∆t) = │u(∆m/∆t)│

Jika medan gravitasi tidak diabaikan maka daya dorong roket kita peroleh dari

daya dorong = M(∆v/∆t) = │u(∆m/∆t) – Mg│

Persamaan di atas menunjukkan bahwa daya dorong bertambah ketika laju keluaran bertambah dan ketika laju perubahan massa (laju pembakaran) bertambah.