¿Cómo funciona un cohete?
Un cohete no se apoya en el suelo ni en el aire. Lanza gases calientes hacia abajo a gran velocidad, y esos gases lo empujan hacia arriba. Por eso también funciona en el espacio vacío, donde no hay nada en lo que apoyarse.
La tercera ley de Newton: acción y reacción
Hace más de 300 años, Isaac Newton describió una regla de la naturaleza: a toda acción le corresponde una reacción igual y de sentido contrario. Si con patines empujas una pared, tú ruedas hacia atrás. Cuando un globo suelta aire, el aire sale hacia un lado y el globo va hacia el otro.
Un motor de cohete es la misma idea con muchísima más potencia. El combustible y el oxígeno arden en una cámara y producen gas muy caliente. El gas sale por una tobera con forma de campana a varias veces la velocidad del sonido. El empuje del gas hacia abajo es lo que levanta el cohete: se llama empuje.
¿Por qué funciona un cohete en el espacio?
Hay un mito muy extendido: que el cohete se apoya en el aire. No es así. El cohete lleva su propio combustible y su propio oxígeno (el oxidante), así que puede quemar combustible aunque no haya aire. De hecho, funcionan aún mejor en el espacio, porque no hay aire que los frene.
Partes de un cohete
- Carga útil o cápsula: lo que transporta el cohete, como satélites o la tripulación.
- Depósitos de propelente: ¡la mayor parte de un cohete es depósito! Cerca del 90 % del peso de un cohete en el despegue es combustible y oxidante.
- Motores: queman el propelente y producen empuje.
- Guiado y control: ordenadores y pequeños giros de los motores mantienen el rumbo.
¿Cuánto empuje es eso?
El cohete SLS de la NASA, que envía la cápsula Orion hacia la Luna, produce unos 39 millones de newtons de empuje al despegar (casi 4.000 toneladas de fuerza). Para despegar, el empuje debe ser mayor que el peso del cohete. Después el cohete acelera y sube cada segundo más deprisa.
¿Por qué tienen etapas?
Cuando un depósito se vacía, solo es peso muerto. Por eso muchos cohetes se construyen por piezas llamadas etapas. Cuando la primera se queda sin combustible, se suelta y la siguiente continúa con menos carga. En el SLS, los dos propulsores laterales se separan unos dos minutos después del despegue.
¿A qué velocidad debe ir?
Para quedarse en órbita alrededor de la Tierra, una nave necesita viajar a unos 28.000 km/h. Subir en vertical no basta: el secreto de la órbita es la velocidad lateral. El cohete se va inclinando tras el despegue para ganar esa velocidad de lado. Para llegar a la Luna, las naves vuelven a encender el motor en órbita para acelerar todavía más.
Pruébalo en casa
Qué necesitas
- Un globo largo
- Una pajita
- Unos 3 metros de hilo o sedal
- Cinta adhesiva
- Dos sillas
Pasos
- Pasa el hilo por la pajita. Ata el hilo a dos sillas para que quede tenso y horizontal.
- Infla el globo (sin atarlo). Pellizca la boca y pega el globo a la pajita con cinta.
- Lleva el globo a un extremo, cuenta atrás 3-2-1 y suelta.
- Mide hasta dónde llega. Repite con un globo más grande o más pequeño y compara. ¿Cuál llega más lejos?
- Explica: ¿hacia dónde salió el aire y hacia dónde fue el globo?
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Respuestas rápidas
¿Qué hace subir a un cohete?
El gas caliente que sale por los motores empuja al cohete en sentido contrario. Ese empuje se llama propulsión.
¿Necesitan aire los cohetes para volar?
No. Llevan su propio combustible y oxígeno, así que funcionan en el vacío del espacio.
¿Por qué los cohetes tienen varias etapas?
Soltar los depósitos vacíos hace al cohete más ligero y el resto puede ir más rápido.
¿A qué velocidad tiene que ir un cohete para orbitar la Tierra?
A unos 28.000 km/h (unos 7,8 km/s).
