Impulso específico

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Impulso específico é uma medida de eficiência de jatos. Pelo uso de unidades não-científicas, o impulso específico é medido em unidades de tempo, quando o lógico seria medir em unidades de velocidade.

Definição[editar | editar código-fonte]

O impulso específico é usado na equação do foguete, baseada nas leis de Newton, conforme:[1]

\mathrm{F_{\rm jato}}=I_{\rm sp} \cdot \frac{\Delta m} {\Delta t}  \cdot g_{\rm 0} \,

onde:

Fjato é a força obtida pelo jato.
Isp é o impulso específico.
\frac {\Delta m} {\Delta t} é o fluxo de massa (a queima de combustível), em unidades de massa por tempo.
g0 é a aceleração da gravidade na superfície da Terra.

Ao se usar unidades consistentes, obtém-se um impulso específico em unidades de tempo. O único motivo de entrar g0 na fórmula é porque nos Estados Unidos ainda se usa libra tanto como unidade de massa como unidade de força, e, historicamente, Isp foi definido nessas unidades.

Dedução[editar | editar código-fonte]

Imagine-se que, em determinado instante, o foguete queima uma quantidade \Delta m, que sai do foguete com velocidade relativa I_{\rm sp} \cdot g_{\rm 0}. Pela terceira lei de Newton, o foguete vai ganhar um \Delta V (no sentido oposto), e podemos escrever que o centro de massa do sistema foguete + combustível não mudou sua velocidade, ou seja:

M \cdot \Delta V = I_{\rm sp} \cdot g_{\rm 0} \cdot \Delta m

Pela segunda lei de Newton, a força exercida sobre o foguete se expressa como \frac{M \cdot \Delta V} {\Delta t}, e, substituíndo-se uma expressão na outra, chega-se à equação desejada.

Referências

  1. Rocket Propulsion Elements, 7th Edition by George P. Sutton, Oscar Biblarz