Com relação ao Problema P3.68, mostre que o empuxo de um motor-foguete descarregando no vácuo é dado por

F = p o A s 1 + k M a s 2 1 + k - 1 * M a s 2 2 k k - 1

em que A s = área de saída

M a s = número de Mach na saída

p 0 = pressão de estagnação na câmara de combustão

Observe que a temperatura de estagnação não entra no cálculo do empuxo.

Passo 1

Bora pra mais uma!

No vácuo a pressão atmosférica é nula, então a solução do problema 3,68 é:

F = ρ s A s   V s 2 + A s p s - 0 = A s p s + ρ s V s 2 ,

Mas ρ s V s 2 = k p s M a s ² , então F = p s A s 1 + k M a s 2 .

Para um fluxo isentrópico, sabemos que P s = P o 1 + k - 1 2 * M a s 2 k k - 1 .

Daí, aplicando na equação, obtemos:

F = p o A s 1 + k M a s 2 1 + k - 1 * M a s 2 2 k k - 1

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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