gerak roket
Post on 15-Jan-2016
192 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Gerak Roket
GERAK SISTEM PARTIKEL DENGAN MASSA BERUBAHKekekalan momentum juga berlaku pada sistem partikel dengan massa berubah (gerak roket, pesawat jet dan cumi-cumi ).
Pada saat t, roket bermassa M dan bergerak dengan kecepatan v. Karena menyemburkan gas dengan kecepatan U ke belakang, maka pada saat t+t massa roket akan berkurang menjadi M+dM (dM negatip) dan kecepatannya bertambah menjadi v+dv (dv positif).
Kecepatan relatip antara roket dan gas yang disemburkannya adalah :
)( dvvUu
dt
dMu
dt
dvMF
udMMdvFdt
dvvUdMMdvFdt
dMdvvUdMMdvFdt
MvdMdvvMdvMvUdMFdt
MvdvvdMMUdMFdt
vmvmFdt
ptF
pI
iiff
)]([
))(()(
Gaya dorong roket
Berlaku Kekekalan momentum
dt
dMuF
dt
dMuMa
dt
dMu
dt
dvM
udMMdv
dvvUdMMdv
dMdvvUdMMdv
MvdMdvvMdvMvUdM
MvdvvdMMUdM
vmvm
pp
iiff
if
roket dorong
0
0)]([
0
))(()(
Di ruang angkasa (gaya luar = 0):
Laju pesawat tidak dipengaruhi oleh laju pembakaran tetapi dipengaruhi oleh perubahan massa dari pesawat.udMMdv
udMvMddt
dMu
dt
vdM
dt
dMu
dt
vdM
0
akhir
awalawalakhir
akhirawal
awalM
akhirM
akhirM
awalM
akhirv
awalv
M
Muvv
MMuM
dMu
M
dMuv
M
dMudv
ln
ln
Roket dibawah pengaruh medan gravitasi bumi
gdtM
dMudv
MgM
dMudv
dt
M
gMdt
dMu
dt
vdM
awalakhirakhir
awalawalakhir
akhirt
awalt
awalM
akhirM
akhirv
awalv
ttgM
Muvv
dtgM
dMudv
gdtM
dMudv
ln
Lanjutan…
Pada waktu lepas landas, kecepatan awal = 0 dan waktu awal nol, sehingga:
Dari persamaan diatas dapat dilihat mengapa waktu untuk peluncuran roket harus sangat singkat!
gtM
Muv
akhir
awal ln
Contoh SoalSebuah roket yang mula-mula massanya 850 kg menyemburkan gas dengan laju 2,3 kg/s. Bila kecepatan semburan gas irelatip terhadap roket adalah 2800m/s,a). Berapa gaya dorong dari roket tersebut ?b). Bila roket tersebut dilepaskan di ruang angkasa (tidak ada pengaruh gravitasi), berapa kecepatannya pada saat bahan bakarnya habis dimana massa roket 180 kg ?
Jawab :
NMgNudt
dMFa 8300)8,9(8506440)2800)(3,2().
s
mv
M
Muvv
M
dMudv
M
dMudvdMuMdvb
fi
fif
fM
iM
fv
iv
4300180
850ln)2800(ln
).
top related