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Propulsão de foguetes no espaço: como é possível o empuxo se não existe atmosfera?

Boa noite!

Os livros didáticos e mesmo as pesquisas na internet deixam bem claro que os princípios físicos envolvidos no lançamento de um foguete espacial é a terceira lei de Newton e o empuxo que ocorre para erguer o mesmo. Porém no vácuo (espaço) esse sistema não poderia funcionar, como não há fluídos e massa, foguetes ou mesmo hélices seriam totalmente inúteis. Já vi algumas citações que a nave no espaço se desloca somente por inércia, órbita etc… Mas isso não faz sentido, pois então como que a Nasa conseguiu chegar a Lua e retornar para Terra? Logo a pergunta é bem simples. Como a nave espacial consegue se deslocar no espaço e ainda de forma direcionada?

Infelizmente já pesquisei várias vezes sobre o assunto no Google. E parece que omitem essa informação.

 

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Começarei com uma analogia. Um sujeito sobre patins em uma superfície horizontal pode ser impulsionado numa determinada direção e sentido se lançar um objeto (por exemplo uma pedra) em sentido contrário. Ou seja, ao fazer o arremesso da pedra ele lhe aplica uma força e então,  em acordo com a Terceira Lei de Newton, sofre uma força em sentido contrário. E se ele tiver um estoque de pedras poderá continuar se propulsionando por lançá-las em sequência.

Se o hipotético patinador dispor de uma arma de fogo, poderá também ser propulsionado se fizer um disparo com ela. E se dispuser de uma metralhadora e um grande estoque de projéteis poderá manter a propulsão enquanto a munição não se esgotar.

Portanto para haver propulsão deve acontecer a transformação de energia interna ao sistema patinador (muscular e/ou química no propelente dos projéteis) em energia mecânica nos objetos lançados e no recuo do patinador, em estrita observância das Leis de Newton.

Nesta hipotética propulsão do patinador é importante notar que a atmosfera externa em nada contribui para o efeito propulsivo, podendo o prejudicar devido às forças de resistência ou de arrasto sobre os projéteis e sobre o patinador.

A propulsão de foguetes, inclusive desses usados em festas juninas, funciona de modo análogo ao do patinador. A queima do propelente sólido  não depende da atmosfera pois o propelente não necessita de oxigênio atmosférico para produzir uma rápida reação química, com produção de grande quantidade de gás, que projeta o gás em um sentido enquanto o restante do foguete é propulsionado em sentido oposto. E enquanto houver propelente o foguete seguirá propulsionado graças à Terceira Lei de Newton. É importante enfatizar que os fluidos usados nesta propulsão são produzidos pelo material do propelente que ao queimar rapidamente libera uma enorme quantidade de gases.

Para foguetes de baixo desempenho (como por exemplo os construídos com garrafa pet) pode-se utilizar simplesmente um fluido pressurizado (no caso água e ar à alta pressão) que ao escapar rapidamente para o exterior produz o empuxo.

Diversos propelentes são usados nos foguetes espaciais ou naqueles se movem exclusivamente dentro da atmosfera terrestre. O que há em comum em todos os propelentes é o fato de que prescindem da atmosfera para funcionarem.

Outra forma de propulsão encontramos nos aviões a hélice ou mesmo com turbinas a jato. Neste caso atmosfera é imprescindível, seja para a queima do combustível, seja porque o fluxo de fluido que os propulsiona é constituído em parte ou totalmente pela  atmosfera. O  empuxo que sustenta a aeronave também é consequência da ação da atmosfera sobre as asas. Vide Sobre propulsão a jato: efeito de um anteparo próximo à saída dos gases?

Finalmente cabe notar que em uma viagem espacial a fase em que a nave necessita dos seus motores para a propulsionar é transitória, lhe conferindo a velocidade (e a energia cinética) necessária para que aconteça o movimento “por inércia” subsequente. Na verdade o movimento após o desligamento dos foguetes não é inercial (isto é, eles não seguem em linha reta com velocidade constante), sendo decidido pelas forças gravitacionais relevantes sobre a nave em acordo com as Leis de Newton. Por isso durante a missão Apollo 13 o astronauta Jim Lovell disse: Colocamos Sir Isaac Newton a pilotar a nave.

Vide também os seguintes vídeos demonstrando a propulsão em câmaras de vácuo: video1, vídeo 2, vídeo3.

Adicionado em 08/05/2019 em função de uma nova pergunta sobre a necessidade de existência de matéria externa ao sistema de propulsão:

A força de propulsão nada tem a ver com resistência externa ao (atmosfera fora do) sistema propulsor. Basta que dentro da câmara de combustão a pressão dos gases seja maior em um lado do que em outro para haver o efeito propulsivo. As setinhas internas na figura (Wikipedia) que segue representam as forças por unidade de área (pressão) exercidas internamente à câmara de combustão de um foguete. Por fora aparecem setinhas menores que representam a pressão externa que pode até ser inexistente no caso do vácuo. No lado esquerdo por onde os gases escapam não existem setinhas pois obviamente não há uma parede. O resultado é um força propulsora para a esquerda enquanto os gases são propelidos para a direita.

Adicionado em 21/01/2020.  Vídeo sobre o tema da propulsão Como os foguetes se deslocam no espaço?

“Docendo discimus.” (Sêneca)


108 comentários em “Propulsão de foguetes no espaço: como é possível o empuxo se não existe atmosfera?

  1. Angelo Longo disse:

    Que clareza! Que simplicidade!
    Obrigado por mais esta!!!!

    • Ivo Pinheiro disse:

      O recrudescimento em idéias que não se modifificam entrava a possibilidade divina de que estamos em constante movimento na busca de novos conhecimentos.Fato este que poderá fazer com que velhas teorias possam ser modificadas e re explicadas. Ex. A Nasa não sabia que a lua ficava dentro da atmosfera terrestre

      • Fernando Lang disse:

        Esta descoberta de que pouquíssimas, raríssimas, moléculas da atmosfera terrestre são encontradas além da órbita Lua somente foi possível graças à sonda SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) lançada em 1995 pelo foguete Atlas IIAS AC-121.

        Este não é um conhecimento revolucionário pois apenas estendeu para mais longe o que já se sabia sobre a “evaporação” da atmosfera terrestre. Não mudou em absolutamente nada o nosso conhecimento sobre a forma e as dimensões do sistema Terra-Lua e corrobora tudo o que vou dito na postagem sobre propulsão de foguetes.

        Para mais informações sobre o tema vide Earth’s Atmosphere Is Bigger Than We Thought – It Actually Goes Past The Moon.

      • Rogério Penna disse:

        Típico comentário de quem está no topo da “cume da ignorância” da curva do efeito Dunning-Kruger.

        Se vc lesse os artigos em si ao invés de sites conspiracionistas, veria que o que é chamado de “atmosfera” nesse caso, chegando até a Lua, é um VÁCUO melhor que qualquer vácuo que conseguimos criar na Terra.

        No caso, quando se está dizendo que a “atmosfera” terrestre se estende até a Lua, está se dizendo que moléculas da atmosfera terrestre se estendem até lá, não que vc poderia retirar teu capacete e respirar lá.

        Não é uma coisa que surpreendeu cientistas.

        Assim como não surpreende o fato de que a “atmosfera” do Sol se estende além da órbita de Plutão. Ora, as auroras boreais na Terra são causadas pela atmosfera solar. O cinturão de Van Allen são partículas energéticas capturadas da atmosfera solar pelo campo magnético da Terra.

        A questão é o que os cientistas consideram aqui como atmosfera não é o que VOCÊ e conspiracionistas consideram como atmosfera e portanto interpretam erroneamente o artigo que absolutamente não está dizendo o que vcs pensam que está.

  2. Sandro Camargo disse:

    Não estou satisfeito. Todos os exemplos do professor são executados na atmosfera terrestre. Concordo com ele em tudo, menos na explicação do foguete no espaço. A discussão não diz respeito à fonte de combustão, mas como ocorre o empuxo no vácuo. Não explicou.

    • Fernando Lang disse:

      Então o ônus da prova é teu: constrói uma câmara de vácuo e demonstra que o Princípio de Ação e Reação não opera. Entretanto se olhares os vídeos indicados na postagem, verás que alguém fez o experimento na câmara de vácuo.

    • Vinicius Perotto disse:

      Vá ser burro assim lá na casa do cara…!

    • Caio disse:

      Leia novamente. Ele explicou no trecho ” A queima do propelente sólido não depende da atmosfera pois o propelente não necessita de oxigênio atmosférico para produzir uma rápida reação química, com produção de grande quantidade de gás, que projeta o gás em um sentido enquanto o restante do foguete é propulsionado em sentido oposto. E enquanto houver propelente o foguete seguirá propulsionado graças à Terceira Lei de Newton”

      • Adelson disse:

        Propelente sólido??? quem combustível é este que queima sem oxigênio e joga por terra o triângulo do fogo?

        • Fernando Lang disse:

          Há quem se regozije em passar vergonha fazendo comentários que não resistem a um mínimo de bom senso pois é bem sabido que existem propelentes ou explosivos que funcionam em ambientes sem oxigênio, por exemplo embaixo da água. ? E uma pesquisa rápida na internet conduz há muitos materiais que tratam do tema dos propelentes de arma de fogo ou de foguetes que funcionam sem necessidade de oxigênio atmosférico. Vide Propelentes.

        • Ricardo Côrtes disse:

          Hidrogênio e oxigênio líquidos.

        • RogerPenna disse:

          Não queima sem oxigênio caro energúmero.

          Não é a toa que foguetes carregam seu próprio combustível E O COMBURENTE (Oxigênio)

          Aqui um diagrama do Onibus Espacial, mostrando os tanques de hidrogenio e oxigenio liquidos.
          https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-e66695163816e3c173bc2779dd7ef851.webp

          Já os SRBs (foguetes auxiliares de combustivel sólido) do Onibus Espacial utilizavam Perclorato de Amônia como oxidante (sim, não precisa ser oxigênio como oxidante. Oxigênio é o oxidante mais comum, e até dá nome para a classe, mas não é o único. É uma questão de química) e pó de alumínio atomizado como combustível.

    • Lucas disse:

      Asteróides e cometas viajam no espaço ou seja no vácuo portanto um foguete pode sim se mover por lá.

    • Alex Hortz disse:

      Simples, Retro propulsão!

  3. Celso C. Duarte disse:

    Continuo não entendendo, os sistemas de propulsão conseguem ou não alterar a trajetória da nave no espaço, ou seja, a nave pode tem dirigibilidade no vácuo?

    • Fernando Lang disse:

      Se o jato de fluido (gás) que sai do motor é dirigido em um sentido, então nave sofre um impulso em sentido contrário. Desta forma é possível desviar a nave de sua trajetória.

      • Gustavo M. disse:

        Mas como que o combustível sólido se transformará em gás se não há atmosfera para ocorrer a combustão? Isto é um absurdo.

        • Fernando Lang disse:

          Este tipo de questionamento denota total ignorância de química elementar! Estudar um pouco é recomendável para que não se passe vexame publicamente. Além disso foi notado na postagem que combustíveis sólidos usados como propelentes, inclusive eu artefatos tão simples quanto foguetes e fogos de artifício em festas juninas, queimam independentemente da atmosfera. Por isso o manuseio e estocagem de tais materiais é perigosa.

          Pra complementar apenas notarei o seguinte: deve ser do teu conhecimento que explosivos são detonados embaixo da água. Pelo teu raciocínio tal seria impossível!

        • Fernando Lang disse:

          Deves estudar um pouco de química e então aprenderás que em muitas reações que envolvem exclusivamente reagentes sólidos ou também líquidos há liberação de gases. Um caso exemplar é a do bicarbonato de sódio com um ácido, na qual há liberação de gás carbônico; esta reação acontece com os comprimidos efervescentes. Se continuares insistindo em não estudar minimamente, teu próximo comentário será sumariamente excluído. Vide também Substituindo o gás hélio em balões?

      • donizete a. de souza disse:

        porque não usam isto para diminuir a velocidade da nave no retorno a terra para que ela não exploda com o atrito com a atmosfera ?

        • Fernando Lang disse:

          A frenagem de qualquer coisa no retorno para a superfície da Terra utilizando foguetes exigiriam uma quantidade de propelente semelhante aquela utilizada para colocá-lo lá em cima. E não existe disponível este propelente.
          Como é bem sabido, a frenagem é realizada pela atmosfera.

          • donizete a. de souza disse:

            correto.no retorno a terra usa-se a atmosfera para frear a nave e fazer o pouso. mas quando a nave chegou na esfera de influencia da lua a velocidade era de 911,9 m/s..qualquer coisa que atingir a lua nesta velocidade entra por um lado e sai pelo outro.lá não tem atmosfera pra frear a nave e nem que tivesse. nesta velocidade colocavam fogo na atmosfera.

          • Fernando Lang disse:

            A possibilidade de descer na Lua e de lá sair somente foi concretizada graças ao fato que a energia necessária para tal é muitíssimo menor do que aquela despendida para a mesma operação na Terra. Estudar um pouco antes de fazer afirmações estapafúrdias é aconselhável para não passar vergonha na internet. ? O próximo comentário com este nível de desinformação sequer será considerado.

          • Kevin Callou disse:

            Ótima explicação, simples e direta, cheguei com uma duvida apenas a respeito da propulsão no vacuo, mas com os videos das experiencias tive as informações que faltavam, se possivel gostaria de entender por quê as agencias de desenvolvimento espacial não utilizam o proprio ar para uma maxima aproximação da estratosfera, e então acionam os sistemas de propulsão a partir deste h maximo alcançado, diminuindo assim a quantidade de combustivel necessario para se chegar ao espaço! Tenho alguns conceitos formados na mente, mas gostaria de uma maior apuração de informações para entender se o que penso é valido de alguma forma!

          • Fernando Lang disse:

            Se eu entendi bem estás perguntando a razão de não serem utilizadas turbinas que usam o ar. Certamente esta alternativa não é viável dado o empuxo necessário que o reator dos foguetes necessita gerar. Uma forma de economizar combustível é o elevador espacial, pensado a mais de 100 anos, mas que por enquanto ainda não é viável. Vide ELEVADOR ESPACIAL.
            https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f0/Nasa_space_elev.jpg

          • Mauricio disse:

            Professor admiro sua paciência, mas o nível de ignorância de alguns aqui é de chorar

            Não sei se só ignorância explica isso ou tem má fé mesmo.

            O funcionamento da propulsão de foguetes é básico, óbvio, e inclusive pode ser reproduzido e observado pelos sentidos humanos sem nenhum instrumento, do jeito que o terraplanista adora.

            Realmente, lendo os comentários terraplanistas fica claro: A fé de quem quer ser enganado é inabalável

          • Fernando Lang disse:

            É difícil saber onde termina a ignorância e começa a má fé dos negacionistas e conspiracionistas em geral e dos terraplanistas em especial. Muitos comentários não são habilitados dada a agressividade, a burrice e o espírito de porco dos comentaristas.

        • Rogério Penna disse:

          Foguetes utilizam praticamente todo seu combustível para acelerar até a velocidade orbital, não para ir para cima. A velocidade mínima para se manter em órbita é de quase 30 mil km/h. Esse delta-v (diferença de velocidade) é construído arremessando grandes quantidades de combustível à grandes velocidades na direção oposta (através da rápida e explosiva mas controlada expansão do combustível e comburente que o foguete carrega consigo)

          Na velocidade orbital, o foguete está “caindo” em direção ao solo na mesma proporção da curvatura da Terra, ou seja, a altitude não diminui.

          Pois bem, para vc baixar sua altitude vc JÁ NECESSITA diminuir tua velocidade. Vc usa os foguetes na direção contrária a que vc está indo. O senso comum diria que vc aponta a nave para baixo (em direção à Terra) e usa os foguetes na direção oposta.

          O fato é que não existe combustível suficiente pra baixar a velocidade da nave o suficiente.

          E nem necessita disso. Pois vc JÁ TEM um ótimo freio: a atmosfera terrestre. Pq não deixar ela freiar vc? De CENTENAS de missões de naves americanas e russas, somente UMA lembro ter terminado em tragédia por causa do aerobraking (aerofrenagem). A do Spaceshuttle Columbia.Isso se deveu muito mais ao sistema caro e complexo de tijoletas ceramicas frágeis do Orbitador revestindo uma estrutura tb frágil de alumínio.

          Quantas missões da Soyuz já aconteceram sem nenhum acidente durante a aerofrenagem?

  4. will lukazi disse:

    Concordo com Sandro Camargo. O princípio da força oposta só é possível se existir uma matéria em sentido contrário com a qual possa impulsionar. Ex.: impulsionar os pés contra o chão para se ir para frente ou para trás; impulsionar as nadadeiras contra a água para se nadar para frente ou para trás; impulsionar as asas contra o ar para voar para frente ou para trás. No caso do vácuo, desistam, não há força nenhuma que impulsionada contra ele que poderá gerar alguma resistência a fim de se ir a alguma direção. Vácuo é vácuo, meus amigos.

    • Fernando Lang disse:

      Continuas insistindo na besteira! Podes testar sobre patins jogando o ar com as mãos ou jogando um tijolo e medindo o recuo. Além disso a tua “honestidade” impediu de assistires os vídeos indicados e também ignoraste a discussão sobre propulsão com ar na postagem. O próximo absurdo que postares aqui será sumariamente eliminado.

      • Genivaldo magalhaes dos santos disse:

        Pessoal o vácuo também tem matéria, existe assim dizer vários neutrinos, ions e grandes atividade gravitacional vindo do espaço planetas satélites e inclusive do nosso sol, o vácuo não é totalmente vazio.
        Estão fazendo experiências com EmDrive no vácuo, a NASA fez teste na nossa atmosfera com micro-ondas e verificou se empuxo de poucos NEWTONS, VAMOS ESPERAR RESULTADO DO TESTE NO VÁCUO. OBRIGADO.

        • Fernando Lang disse:

          As notícias de maio de 2018 sobre EM Drive atribuem o efeito a um erro experimental de medida. Vide O “impossível” EM Drive parece não funcionar de fato

          • Rogério Penna disse:

            Acompanho a discussão do EM Drive faz anos.

            O “laboratório da NASA” que testou é o Eagleworks… nome bonito para um galpão sem uso que a NASA alugou para m funcionário (que trabalha com propulsão elétrica), Dr Sonny White, fazer seus experimentos. Daí o Dr Sonny White batizou o galpão de Eagleworks… acho que uma alusão ao famoso Skunkworks da Lockheed Martin.

            O Eagleworks entretanto não recebe fundos da NASA, ou se recebe é uma fração mínima. E a administração da NASA e a maioria do pessoal da NASA não corrobora os experimentos e conclusões do Dr White.

            Acontece que a NASA tem trocentos mil funcionários. Somente conspiracionista acha que pensam todos da mesma maneira. Ainda mais na questão acadêmica, tem rixa e briga lá.

            O Dr Sonny White tem algumas interpretações digamos, bem não convencionais sobre como extrair trabalho das Flutuações do Vácuo Quântico.

            Ele testou o EM Drive e achou pequenas forças na casa dos microNewtons que caem dentro das margens de erro das medições.

            Ele interpretou o EM Drive dentro das teorias de QVF dele, diferentemente do “inventor” do EM Drive, o Roger Shawyer.

            O Dr White tb veio com uma teoria de Warp Drive… enquanto o Dr Miguel Alcubierre criou um “warp drive” baseado em física real, mas somente como um experimento de pensamento, pois efetivamente ele não considera ser possível (pois precisaria de MASSA NEGATIVA equivalente a um Jupiter inteiro), o Dr Sonny White veio com umas teorias de espaço-tempo que poderia ser amaciado com flutuações da energia… e acho que a idéia era criar massa ou energia através do vácuo quantico… e bom… ele fez os cálculos dele e acho que somente o equivalente a UMA TONELADA de energia seria suficiente pra criar um warp drive (é muito, mas ao mesmo tempo nada comparado a massa de Jupiter)

            O Dr Lawrence Krauss meio que destruiu o pobre Dr Sonny White numa conferência. Chegou a dar dó.

            Em 5 minutos ele apanhou do Lawrence Krauss, do Dr Robert Zubrin e até mesmo do Dr Marc Millis, que era o diretor do programa de pesquisa em “breakthrough propulsion” nos anos 90 e pesquisou, de mente aberta, vários métodos “exóticos” de propulsão, categorizando de impossíveis, a pouco prováveis, a “necessitam de novas descobertas de física” a “dependem de problemas de engenharia”.

            As perguntas para a apresentação do Dr Sonny White sobre o EM Drive começam em 24:33

          • Fernando Lang disse:

            Grato pelos comentários aqui e em outras postagens.

      • marcius de paula xavier gomes disse:

        não consegui ver os videos, alias em uma rede se movimento as pernas me parece que rede balança devido a resistência do ar que impulsiona, dentro de uma caixa transparente retirado o ar o drone não voou, fiquem em dúvida sobre os gases no vácuo gerarem força contraria não estou duvidando da explicação mas me parece impossível

      • Drik disse:

        Mais me parece que o tijolo seria jogado dentro da atmosfera e portanto não haveria uma reação á atmosfera?

        • Fernando Lang disse:

          A atmosfera exercerá no tijolo uma força de arrasto (drag force). A atmosfera também exercerá uma força de arrasto no lançador do tijolo caso ele esteja em movimento em relação à atmosfera mas não exercerá uma força propulsiva sobre o lançador. Esta força propulsiva é realizada pelo tijolo sobre o lançador em estrito cumprimento da Lei da Ação e Reação.
          Caso o lançador estivesse no vácuo inexistiria forças de arrasto sobre o tijolo e o lançador, acontecendo apenas o par de Ação e Reação entre o tijolo e o lançador, propulsionando o lançador.
          A menos que haja um retardo mental ? por deterioração cognitiva negacionista, qualquer ser pensante é capaz de entender que a ação do lançador sobre o tijolo é concomitante com a ação do tijolo sobre o lançador e atmosfera nada interfere nestas ações.

    • Mauricio disse:

      Como você é burro cara! Sério mesmo, sua manifestação é a burrice em seu estado mais puro. Eu diria que você é um cristal intocado de burrice.

  5. João disse:

    Nossa, tem gente que não compreende a terceira lei de Newton mesmo nos dias de hoje. A ação e reação se dá entre a nave e os gases que são expelidos, o vácuo contribuí para otimizar o movimento.

  6. Leandro disse:

    Boa noite professor, gosto muito dos seus escritos, parabéns. Você pode explicar como o vácuo não implode a nave e o astronauta que sai para fazer reparos?

    • Rogério Penna disse:

      o vácuo não é uma força. É uma ausência de força. O que tem força é a pressão atmosférica e de fluídos. Inclusive dentro de vc.

      O vácuo não aspira nada (num aspirador de pó por exemplo.

      É a pressão atmosférica externa ao aspirador que empurra ar pra dentro do aspirador, levando sujeira junto.

      Diferencial de pressão.

      E nem naves nem astronautas EXPLODEM (implodir seria no fundo do mar, onde a pressão da água é muito maior que a pressão interna de um submarino ou batiscafo) pq a nossa pressão interna (e a de uma nave) é de somente 1 atmosfera… facilmente contida por metais e vidro etc (mas claro, depende da área) e tb pela nossa carne e músculos. E pela roupa dos astronautas.

      A pressão atmosférica é de 14 psi, estou usando essa unidade de medida pq provavelmente vc enche o pneu do carro com 30 psi pelo menos… ou seja, uma força duas vezes maior do que a existente entre o vácuo e 1 atm.

      ENTRETANTO, em naves espaciais, vc nem mesmo tem 1 atm de pressão.
      Se usa MENOR pressão atmosférica, com mais oxigênio. É tipo jogar a Libertadores na altitude de La Paz (0,65 atm, ou 9,1 psi)

  7. Alvaro Cieri disse:

    Quanta estupidez….mesmo que fosse possível o deslocamento em ambiente de absoluto vácuo, considerando o tamanho de uma nave pequena rumo a um planeta distante, para queima do combustível mesmo sólido onde poderia ser armazenado o oxigênio necessário para essa queima ?….sejamos coerentes…o homem jamais foi a lua e propulsão no espaço é algo impossível !!

    • Fernando Lang disse:

      Combustível sólido usado na propulsão de foguetes já possuiu tudo que é necessário para a combustão a exemplo dos velhos foguetes construídos com pólvora na antiga China. Estudar um pouco antes de postar besteiras na internet evita que um boçal passe vergonha desnecessariamente, demonstrando que seu conhecimento não alcança nem o dos antigos chineses! ?

      Os foguetes usados paras viagens à Lua utilizaram como combustível líquido o hidrogênio e como comburente o oxigênio líquido. Podes começar a reduzir tua ignorância e arrogância em Combustão no espaço interplanetário.

    • Fofao disse:

      Os motores dos foguetes não usam o oxigênio da atmosfera para funcionar por 2 motivos básicos: 1) se usassem não funcionariam no espaço e 2) não haveria fluxo de oxigenio suficiente para alimentar a combustão, pois alem do oxigênio o ar tem nitrogênio, CO2, vapor d´agua e muitos outros gases que seriam puxados para dentro do motor e impossibilitariam o controle da proporção de combustível/comburente. Por isso o oxigênio usado nos motores de combustível liquido é levado junto e misturado na proporção correta. Já os motores de combustível sólido não necessitam do oxigênio da atmosfera, pois o comburente já faz parte da sua composição, juntamente com o “combustível”. Você pode colocar um pouco de pólvora em uma câmara de vácuo e acender com um impulso eletrico. Vi esses dias um tutorial muito simples sobre como montar uma câmara dessas com um motor de geladeira, uma panela grande e uma placa de acrílico.

  8. Fabio disse:

    Parabéns pela clareza e excelentes respostas!

  9. Silvio Izidio disse:

    Parabéns Prof. Fernando, explicação bem fundamentada e simples. Vejo que também tem problemas com os pseudo-físico, doutores em series de ficção da tv.

  10. ROBERTO KARKLIN disse:

    Parece que esse pessoal daqui a pouco vai querer provar que a terra é plana… Terceira lei de Newton independe do vácuo ou atmosfera. Aliás as 3 leis de Newton.

  11. Mario Rene oliveira disse:

    Bom dia com todo respeito, gosto de física mas alguns mano são não pensam antes de ao dialogar sobre movimentos no espaço. Eu estudo sobre controle de gravidade e a física pode provar que é possível. Aguardem 2019.

  12. Roberto Leite disse:

    Prezado professor Fernando Lang da Silveira, com todo respeito que lhe é devido, assisti os vídeos que supostamente demonstram que um foguete pode se deslocar no vácuo, mas sinto muito, o experimento não me convenceu.
    Foram os próprios gases liberados pelo foguete dentro daquelas minúsculas câmaras de vácuo, permitiram o deslocamento do próprio foguete.
    Se observarmos atentamente o vídeo, vamos perceber que o foguete NÃO começa a se deslocar imediatamente após acionada a ignição. Somente alguns segundos depois de acionado o foguete, quando já existe uma atmosfera gasosa criada pela combustão, que o foguete começa a se deslocar.
    Eu me convenceria que um foguete consegue se deslocar no vácuo, se o foguete permanecesse do mesmo tamanho, ficasse suspenso em dois trilhos bem no centro da câmara de vácuo, e esta camera de vácuo fosse no minimo do quarto de uma casa, uns 4m de largura, uns 6m de comprimento e uns 4m de altura.
    O trilho que suportaria o foguete deveria estar a 2m do chão.
    Se o experimento for feito num ambiente desses, daí podemos afirmar que um foguete pode se deslocar no vácuo.
    Me surpreende o fato dos cientistas não perceberem que as circunstâncias do experimento o invalidam como prova.

  13. Hudison disse:

    Minha nossa, inacreditável que em 2018 tenham pessoas com tamanha estupidez de comentar essas babaquices acima. Resultado de buscas de informações no youtube onde predomina o “vamos refutar tudo”. Vão pegar o Halliday e estudar um pouco ao invés de ficar escrevendo idiotices. 2019 parece ser o ano onde as pessoas se orgulham de ser idiotas, lamentável. Parabéns ao professor Fernando por dispor do seu tempo respondendo tamanhas besteiras.

  14. Tiago disse:

    Se eu for colocado no espaço sideral (com traje), totalmente parado, e a nave a 10m de mim, eu conseguiria “como estivesse nadando”, chegar até a nave?
    O que eu estaria deslocando para o sentido contrário para criar meu movimento? O vácuo?

    • Fernando Lang disse:

      Na postagem Astronauta fora da nave encontrarás a resposta. Vide especialmente a indicação ao final da postagem sobre “Unidade de propulsão do astronauta” que discute em detalhes como funciona, inclusive nos trajes dos cosmonautas soviéticos.

    • Rogério Penna disse:

      De modo nenhum vc conseguiria se deslocar até a nave “nadando”.

      Para chegar até a nave, teria que atirar algo na direção oposta. Assim como um foguete. Astronautas fazendo “EVA” (Extra Vehicular Activity) em geral utilizam uma mochila grande que tem acho que ar comprimido dentro.

      Se vc não tiver um meio de propulsão, ache algo pra cortar tua mão fora e com a outra mão atire tua mão decepada na direção oposta. Tenha certeza de ter uma ótima mira, pois se errar a trajetória, para corrigir ela, vai precisar decepar outras partes do teu corpo pra arremessar.

      As leis de Newton não se importam nem com tua dor nem com a ignorância dos terraplanistas assolando essa discussão. Elas funcionam independente disso tudo.

  15. Erivelton José de Oliveira disse:

    Vou fazer uma pergunta de uma pessoa que é leiga, mas que procura entender das coisas: Quando a nave foi ligada para deixar a lua não tinha que levantar uma poeira de grandes proporções? Tem algum vídeo mostrando isto?

    • Fernando Lang disse:

      Somente a partir da missão Apollo15 (1971) que filmagens da decolagem, a partir de uma câmera acoplada ao jipe lunar que lá ficou, foram realizadas. O vídeo da decolagem do módulo lunar pode ser acessado em muitos locais da internet, por exemplo em Wikipedia-Apollo15 .

      Quando há atmosfera a poeira lançada para o ar permanece muito tempo até se precipitar. No caso da Lua, dado que não existe atmosfera, uma partícula de poeira ou uma pedra arremessadas, retornam ao solo igualmente rápidos. No filme “A partida do módulo da Lua, vista pela câmera do jipe lunar deixado nele” é possível discernir a partir de 25s a poeira e outros detritos.

      Filmagens de outras decolagens são encontradas na internet facilmente para quem não tem preguiça de procurar. Aqui por exemplo Decolagem da Lua – Apollo16.

    • Rogério Penna disse:

      Não existe ar na Lua para a poeira ficar suspensa. O regolito lunar é arremessado em trajetória balística, isto é, ele é lançado e cai assim como aconteceria com uma bola de gude.

      Na Terra, partículas finas ficam suspensas na atmosfera. Não no vácuo da Lua.

      Além disso, tem outras questões. Os foguetes no vácuo são mais eficientes de modo mais “aberto”. Os gases se espalham por uma área maior assim que saem do “sino” (nozzle).

      E tb a força dos gases necessários para parar uma nave de umas 15 toneladas, já quase em velocidade zero ao chegar perto da superfície Lunar, numa gravidade 1/6 da terrestre, é MUITO MENOR que a força necessária para algo similar na Terra, e portanto, a quantidade de regolito lunar levantada tb será muito menor do que o imaginado. Daí soma-se a isso o fato de que o regolito voa e cai novamente pela falta de atmosfera..

  16. Carlos Silva disse:

    Uma curiosidade de leigo: como que um módulo ( ou seja lá que nome for )se acopla à ISS para transferência de astronautas, sendo que a velocidade da mesma passa dos 25.000 km/h?

  17. Terraplanista fanático disse:

    Se a gravidade se aplica a toda matéria, bolões de hélio sobem e não estão se importando com os cálculos irreproduziveis de Newton e Einstein .os experimentos que supostamente prova a gravidade , mudam seu valor de acordo ao material utilizado , e a localizaçao no planeta, esta variação elimina a K° gravitacional.

  18. Juan Patrick disse:

    Me assusta ver que mesmo depois de ler (se é que leram) um texto bem escrito e super didático, ainda hajam pessoas que não conseguem compreender o movimento de um objeto no vácuo, meu irmão de 13 anos já consegue ter a noção de que a queima do combustível gera gases e esses o impulsionam pro lado contrario, independentemente da atmosfera, mas aqui aparece gente achando que um foguete nada no vácuo, que a gravidade não existe, e que negam resultados de experiencias já realizadas por simples convicção, é triste, mas uma mente vazia é oficina do Olavo

  19. Arilton Alves Meireles disse:

    Vamos colocar um revólver carregado no espaço. Imaginem que adaptemos um dispositivo mecânico que possa acionar o gatilho do revólver remotamente (um controle remoto, obviamente). Ao dispararmos o revólver, a bala será arremessada para frente e o revólver na direção contrária. Os dois objetos, bala e revólver, só vão parar no dia em que chover coca-cola no sertão.

  20. Renato Ranzini Rodrigues disse:

    Vejo que o problema é entender “Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele”. Será que é tão difícil compreender que, a partir do momento no qual o foguete atinge a velocidade DE ESCAPE e SAI DA ATMOSFERA, não existe mais ATRITO DO AR, e, assim, NÃO HÁ MAIS NENHUMA FORÇA QUE O FAÇA PARAR? Ou seja, o movimento continua indefinidamente até atingir seu objetivo. Desculpem as letras em caixa alta, mas talvez torne a leitura mais fácil aos que resistem em entender.

  21. Euds disse:

    Galera já existia esse sistema de combustão naquela época de Apolo 13????

    Ou isso vem de agora?

    Estudando. Desculpem as perguntas pertinentes.

    • Fernando Lang disse:

      Este tipo de dúvida resolves facilmente na internet estudando de fato. ?
      Foguetes remontam ao século XIII na China e foguetes que utilizam oxigênio e hidrogênio líquido (como os da década de 50 e 60 do século XX) já existiam em 1926 (foto abaixo). Vide Foguete.

      Foguete de Goddard

  22. Julio Henrique disse:

    Vi os vídeos das Apolos decolando, mas esses vídeos são falsos, foram feitos num estúdio, não provam nada.
    Estou brincando. Acredito que a ignorância da maioria (inclusive a minha) vem da deficiência do nosso ensino básico. Não são passados os conhecimentos necessários, e pior, não são ensinados a buscar o conhecimento por conta, ou seja, não são ensinados a pensar. Enfiam bobagens nas cabeças dos jovens e depois é muito difícil tirá-las.
    Ótima explicação. Era uma dúvida que eu tinha. A partir da sua explicação busquei mais informações.
    A propulsão funciona no espaço, pois o vácuo é parcial, ou seja, há matéria, mesmo que pouca. Além disso, de acordo com a terceira Lei de Newton, o objeto A, vamos por assim dizer, seria o foguete e o objeto B seria a propulsão e independe da resistência externa. O que nos leva à conclusão de que seria possível um foguete se mover mesmo se fosse no vácuo perfeito. É isso?

  23. Alexander Andrade Leão disse:

    Ótimo artigo. Eu era um que, devido à ignorância sobre o tema, achava que o jato do foguete deveria “empurrar” a atmosfera para poder produzir movimento e, portanto, no vácuo, foguetes não deveriam funcionar. Graças ao professor, agora sei que o que produz movimento é um desequilíbrio (controlado) de pressão DENTRO da câmara de combustão. A camara possui uma abertura, por onde sai o jato de gases da combustão, e ali a pressão exercida pela expansão dos gazes é menor que do lado oposto, onde a pressão é maior. Este desequilibrio de pessão produz movimento na direção da pressão maior dentro da câmara, portanto nada tendo a ver com a atmosfera externa. É isso professor?

  24. José Henrique disse:

    Fernando Lang está correto, a nave se movimento no vácuo devido a reação química do propolente no motor, que não necessita de oxigênio. Tipo hidrogênio ou oxigênio líquido.

  25. Anderson disse:

    Professor Lang, o problema desse argumento que o senhor usou é o seguinte:
    considerando o movimento de uma nave espacial no vácuo, se a pressão de saída do gás propulsor for menor que a força de descompressão do vácuo, uma nave espacial jamais sairia do lugar, uma vez que essa força de descompressão do vácuo atuaria em todas as direções enfraquecendo sobremaneira o vetor resultante (perturbando enormemente a força propulsora original do gás). O efeito secundário disso seria o descontrole da trajetória da nave no espaço tornando-a não manobrável.

    • Fernando Lang disse:

      ???? Força de descompressão do vácuo é um conceito tão sem sentido quanto ser o nosso mundo chato! O próximo comentário neste nível de “inteligência” não será sequer liberado ou comentado.

      • donizete a.desouza disse:

        isto me intriga.se o gás resultante da combustão não encontra nenhuma resistencia a sua expansão,como ele pode empurrar a nave sentido contrario ?

        • Fernando Lang disse:

          Pela singela razão que se o gás encontrasse resistência do meio fora do foguete, ele empurraria o meio para um lado e o foguete para o outro lado. A expansão do gás sem resistência externa ao foguete determina que o foguete seja empurrado em sentido contrário ao do escapamento gasoso. Estudar um pouco de Mecânica poupa fazer perguntas com respostas óbvias. A próxima pergunta com este nível de desinformação será ignorada.

  26. Heliesio disse:

    O Sol é o maior exemplo de que não necessita de oxigênio para se ter reação química do propelente. Normalmente essas reações ocorrem entre o hidrogênio e seus isótopos…

  27. Marcio disse:

    gostaria de saber porque a bandeira americana fincada na lua ficou aberta se nao existe vento…….

  28. marcio disse:

    boa resposta, e isso mesmo falaram que tinha uma armaçao, agora me explica quanto as baterias do carro movel que no manual da NASA diz que suporta 60 graus e na lua a temperatura varia de 120 positivos por 14 dias e 120 negativos e os proprios astronautas relataram que era muito quem, sem falar na reentrada da capsula com os astronautas na terra que chegaria a 1500 graus e em poucos minutos ja estaria fria com a queda na agua….isso e muito estranho, primeiro que na decada de 60 ter material para suportar tal aquecimento e tbm em poucos muitos ja ter esfriado a ponto de nao causar fumaça na agua e tbm os astronautas poderem tocar na aeronave e estranho

    • Fernando Lang disse:

      Estas tuas “dúvidas” devem ter sido motivadas em canais do YT de terra-chatos e outros negacionistas. Bastaria que tivesses te informado um pouquinho e saberias que no local onde houve as alunissagens (aliás estiveram diversas lá e não apenas uma) a temperatura não era 120°C.
      Antes da próxima “dúvida” faz uma pesquisa sobre o tema pois se ela for tão rasteira quanto as outras que fizeste, tua “dúvida” sequer será visível.

    • Rogério Penna disse:

      Amigo, PENSA UM POUCO o que significa temperatura na Lua.

      PENSA como funciona transmissão de temperatura.

      Sabe por que tua garrafa térmica mantém a temperatura? Pq o recipiente interno, de vidro, está separado do externo por VÁCUO.

      Na Lua… é VÁCUO.

      Não existe ar para transmitir a temperatura. E a luz direta do Sol é tão forte na superfície da Lua qto na Terra. Uns 1400 W/m²

      Quando falam que a temperatura da Lua alcança 120 graus… é a temperatura da PISO da Lua. Não é a temperatura AO REDOR DE TI, como tu pensa na Terra, onde tem AR quente ao teu redor.

      Pra vc isolar uma bateria de tal temperatura na Lua, é só não por ela em contato com o chão da Lua. E se botar uma “papel aluminio” (na verdade, Mylar) protengendo a bateria, vai refletir 98% da radiação solar.

      Pessoal não entende nem de física básica e como funciona transmissão de temperatura e querem dar de entendidos.

      VÃO ESTUDAR.

  29. Matheus Silva disse:

    Ótimos escritos Prof, e realmente me entristece esse antro de ignorância e maus comentários.

  30. Paulo disse:

    Boa tarde,
    Como os foguetes conseguem fazer ajustes no direcionamento da trajetória?
    Eles têm um sistema computacional que corrige as posições dos “nozzles” à medida em que sensores percebem divergências de trajetórias?
    Agradeço antecipadamente,

  31. MARCOS A F NASCIMENTO disse:

    Em relação ao movimento de uma nave no vácuo. Imagine, se; tivéssemos no interior de uma nave, uma bateria com carga elétrica que durasse 20 anos (qual tipo de arranjo poderia ser aplicado) para que essa nave seja movimentada?

  32. José Carlos disse:

    Na hipótese do skatista que lança o tijolo provocando uma propulsão que o movimenta, pode-se entender que quanto maior o peso do objeto por ele lançado maior será essa propulsão? Sendo positiva a resposta deve-se então concluir que esse empuxo que o movimentaria (propulsão) não ocorreria num ambiente de gravidade zero, certo?

  33. Douglas Kalladim disse:

    Não é questão de descrença, é dificuldade de compreensão, causada pela forma que ensinam as coisas na escola. É um fato que a propulsão de foguetes é possível, algo que pode ser observado nos experimentos. Pelo explicação dada no texto, eu acho que é possivel usar como exemplo aquele brinquedo antigo, o bolimbolacho (bate-bate). Uma bolinha é o foquete; a outra são os gases que saem da tubeira do motor. A energia gerada afasta os dois e, como o motor está em constante funcionamento, esse afastamento tambem é constante. A ‘parede atmosférica’ é feita pelos gases expelidos do motor e essa ‘parede’ se renova a todo o instante. Sei lá, pra mim fez sentido entender dessa forma.

    • Fernando Lang disse:

      Os gases depois de expelidos não contribuem em nada para a propulsão. A ideia é muito simples: se o gás ganha movimento em um sentido, o foguete ganha movimento em sentido contrário. A ação propulsiva nos gases tem uma reação propulsiva no foguete.

  34. Encosta a culatra de uma metralhadora, ou melhor, de um canhão, na barriga e dispara um projétil. Depois disso tu nunca mais duvidarás da terceira Lei de Newton. Entende, tu não precisas ficar na frente do canhão.

  35. Não é vergonha não saber. Vergonha é não querer aprender. Professor Lang, admiro sua paciência com esses ignorantes teimosos.

  36. dogival disse:

    Gostaria que me explicassem porque as reentradas dos foguetes tem que ser tão velozes? as explicaçoes que se não for rapido o foguete ricochoteia como uma pedra no lago não me sastifaz . se estivesse na velocidade de rotação da terra não seria suficiente para uma reentrada mais “suave”?

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