Educación

Obtención y solución a la ecuación de movimiento de un cohete, actuando sobre él las fuerzas externas del campo gravitacional constante y el rozamiento del aire proporcional a la velocidad

A.V. Kraff^a, G.S. Vázquez^a, R.R. Mijangos^b y J.A. Heredia-Cancino^b

^a Departamento de Matemáticas e Ingeniería, Instituto Tecnológico de Sonora, 5 de Febrero 818 Sur Col. Centro, 85000, Cd. Obregón, Sonora, México. e-mail: abrahamr.velazquezk@correoa.uson.mx; selene.vazquez.gr@gmail.com

^b Departamento de Investigación en Física, Universidad de Sonora, Apartado Postal 5-88,83190, Hermosillo, Sonora, México. e-mail: mijangos@cifus.uson.mx; jahc-88@hotmail.com

Received 26 May 2014;
Accepted 13 January 2015

Resumen

Estudiaremos los sistemas de masa variable para el caso particular del problema del cohete, donde se pretende encontrar la ecuación que rige su movimiento y posteriormente resolverla bajo las condiciones del campo gravitacional homogéneo y la resistencia del aire, para poder conocer las cantidades físicas como lo son la velocidad y la posición en todo momento. Además de encontrar la solución del cohete para el caso en el que sólo actúa la fuerza gravitacional sobre él pudiendo observar la diferencia entre ambas soluciones. La solución encontrada en este trabajo para este problema no se encuentra en la bibliografía, de manera que este trabajo pretende deslumbrar la solución del enigmático problema del cohete.

Palabras clave: Sistema de masa variable; conservación del momento.

Abstract

In this work will be studied the variable mass system for the particular case of rocket problem, with intend obtain the equation that govern its movement and solve after under homogeneous gravitational field conditions and air resistance, know to allow the physics quantities, like velocity and position in all time. Furthermore get the rocket solution for the case that only acts the gravitational force on it, that allows to observe the difference between both solution. The found solution in this paper for this problem doesn't appear in the literature, such that this work purport dazzle the enigmatic solution of rocket problem.

Keywords: Variable mass system; conservation of momentum.

PACS: 45.20.D-; 45.20.d

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

Referencias

1. M.S. Tiersten, American Journal of Physics 37 (1969) 82.         [ Links ]

2. R. Resnick, D. halliday y K.S. Krane, Física, 5a. Ed., Vol. 1 (CECSA, México 2005), pp. 149-151.         [ Links ]

3. F.W. Sears, M.W. Zemansky, H.D. Young y R.A. Roger, Física universitaria, Décimo primera Ed. Vol. 1 (Pearson Educación, México, 2004), pp. 311-313.         [ Links ]

4. S.M. Targ, Curso breve de mecánica teórica, primera Ed. (Editorial Mir 1976), pp. 377-381.         [ Links ]

5. H. Rodrigues, M.O. de Pinho, D. Portes Jr, and A. Santiago, Eur. J. Phys. 30 (2009) 185-190.         [ Links ]