Impulso específico

Predefinição:Mais-notas 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

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

${\mathrm{F}}_{\mathrm{j}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{o}}=I_{\mathrm{s}\mathrm{p}}\cdot \frac{\mathrm{\Delta }m}{\mathrm{\Delta }t}\cdot g_{\mathrm{0}}$

onde:

F_jato é a força obtida pelo jato.

I_sp é o impulso específico.

$\frac{\mathrm{\Delta }m}{\mathrm{\Delta }t}$ 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, I_sp foi definido nessas unidades.

Dedução

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

$M\cdot \mathrm{\Delta }V=I_{\mathrm{s}\mathrm{p}}\cdot g_{\mathrm{0}}\cdot \mathrm{\Delta }m$

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