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PROPULSIÓN A REACCIÓN |
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Una aplicación inmediata de la ley de conservación
de la cantidad de movimiento para un sistema de
partículas, es el estudio de la propulsión a
reacción o propulsión a chorro que impulsa a
varios tipos de vehículos (automóviles, barcos,
aviones, cohetes,..). Básicamente consiste en la
expulsión de un fluido a gran velocidad desde la
parte trasera un
vehículo haciendo que el mismo se vea impulsado
en el sentido opuesto
al de la expulsión. Para generar el chorro de
fluido a expulsar,
se utiliza frecuentemente un motor térmico que
se encarga de transformar el calor
procedente de la energía liberada en una
reacción química (como la combustión) en el trabajo
mecánico que porta el fluido. |
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Desde
que se inventó en el siglo XVI la máquina de vapor la propulsión de origen
térmico viene siendo ampliamente utilizada. A
día de hoy, por ejemplo,
la
propulsión de gases expulsados
por la tobera de los cohetes, permite
maniobrar a los mismos en el espacio (en donde
no tienen dónde “apoyarse”), aunque, por otra
parte, en la mayoría de su trayecto las
naves espaciales se suelen mover por inercia en
un entorno sin apenas rozamiento y
sometidas, simplemente, a los campos gravitatorios
presentes.
Otra
aplicación actual de la propulsión son los motores a
reacción que usan los aviones comerciales. En
su turbina, se introduce aire a gran velocidad,
se comprime y se inyecta un combustible, para que se
queme en el aire comprimido y produzca una
explosión. La forma del reactor y la propia
velocidad de más aire entrando por su parte
delantera, hacen que la fuerza de la explosión
solamente pueda ir en un sentido y empujen al
avión en la misma dirección y sentido opuesto. |
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Podemos preparar en el aula un sencillo
mecanismo de propulsión por aire para impulsar
unos cochecitos de plástico (disponibles en tiendas de juguetes) que tienen un espacio
hueco interior con salidas por dos orificios,
situados respectivamente en su parte superior
y trasera. Para hacerlo, basta con taponar
el orificio existente en su zona trasera y
acoplar en
el orificio de su parte superior un globo
inflado. |
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Entonces, al destapar
el orificio existente en la parte trasera de
cochecito, la presión externa (atmosférica)
que se ejerce sobre el globo, le impele a vaciarse y,
mientras se produce ese vaciado de aire del
globo, el mismo va siendo expulsado por la parte
trasera del vehículo. Por tanto, de
acuerdo con la ley de conservación de la
cantidad de movimiento, el cochecito es
propulsado en sentido opuesto al de la emisión
del aire. Así puede observarse, en el
clip de video adjunto, que se filmó en 2018 en el
laboratorio del IES "Cid Campeador" de
Valencia. |
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