3

3.1.Prinsip Kerja RoketMenurut Sutrisno (1986 : 158), Gerak roket merupakan pemakaian yang menarik dari hukum-hukum Newton.Roket mengeluarkan pancaran gas panas dari ekornya, ini adalah gaya aksi pada gas oleh roket. Pancaran gas panas melakukan gaya pada roket dan menggerakkannya, ini adalah reaksi. Kedua gaya ini adalah gaya dalam untuk sistem yang terdiri atas roket dan gas. Dari segi momentum, gas panas mendapat momentum ke arah belakang dan roket mendapat momentum dalam jumlah yang sama ke arah depan.Cara kerja sebuah roket adalah berdasarkan kekekalan momentum. Momentum sebuah roket di tanah adalah sama dengan nol. Ketika bahan bakar dibakar, gas panas ditembakkan ke bawah dan badan roket naik untuk menyeimbangkan momentum totalnya sehingga tetap bernilai nol.Yang membuat roket meluncur tanah semburan sebagian masssanya ke arah belakang. Gaya ke depan pada roket itu tidak lain ialah reaksi terhadap gaya mundur pada bahan yang menyembur itu, dan makin banyak bahan yang menyembur maka makin banyak berkurangnya massa roket..3.2.Massa Berubah dan Dorongan RoketKekekalan momentum adalah; pada prinsip dorongan roket. Sebuah roket didorong oleh bahan bakar yang dipancarkan kearah belakang. Massa roket berkurang secara kontinu sebagai akibat pembakaran bahan. Gaya kedepan pada roket adalah reaksi dari gaya pada bahan yang dipancarkan.Misalkanmenyatakan massa yang dipancarkan persatuan waktu, maka massa bahan yang dipancarkandt, sehingga massamdan dalam waktu dt menjadi m-dt.Jika Vrkecepatan roket relatif terhadap bahan bakar yang dipancarkan dan kecepatan bahan bakar yang dipancarkan adalah V(relatif terhadap bumi),maka: v=v-vr................................(1)Satu-satunya gaya yang bekerja pada roket adalah beratm.gdengan memilih arah keatas positif, impuls gaya ini dalam waktu dt adalah mg dt yang sama dengan perubahan momentum.Karena momentum mula-mulam.vmomentum akhir adalah (m-dt) (v + dv) dan momentum bahan yang dipancarkan vdt,maka:-mg dt=[(m-dt)(v+dv) + vdt]-mv.............................(2)Dengan mensubsitusi v dari persamaan (1) dan mengabaikan besaran yangrelatif kecil dt dv, maka didapatkan :m dv = vr dt mg dtkarena dm= - dt , makadv =-vr-gdtsetelah diintegralkan diperoleh:v= -vrln m gt + Cdengan c adalah konstanta yang dicari dari syarat batas. Misalnya m0dan v0adalah massa dan kecepatan pada waktu t=0, makav0=-vrln m0+ C atauC= v0+ vrln m0dengan demikianv=v0-gt +vrln....................................(3)dari persamaan 3 dapat disimpulkan untuk memperoleh kecepatan v yang tinggi, kecepatan relatif vrdan perbandingan massaharus besar.