Yang kita ketahui roket merupakan sebuah pesawat luar angkasa yang bertujuan untuk melakukan pendaratan di luar angkasa juga untuk melakukan penelitian Sains dari permukaan bulan. Namun ternyata kegunaan roket bukan sekedar sebagai pesawat luar angkasa namun juga sebagai alat dalam militer. Lalu jika begitu? Bagaimanakah algoritma prinsip kerja roket sebenarnya?
Dalam kegunaannya roket bisa digunakan dalam dua hal, yakni untuk kegiatan luar angkasa dan kegiatan militer seperti berikut :
Sering kali definisi roket digunakan untuk merujuk kepada mesin roket. Berikut merupakan bagian dan fungsi mesin roket :
Bahan bakar roket sendiri tidak boleh sembarangan. Terdapat 13 macam bahan bakar yang dapat digunakan untuk roket yaitu :
Dari beberapa komponen diatas, selanjutnya kita akan membahas mengenai prinsip kerja roket sebagai berikut :
Prinsip kerja roket mirip dengan prinsip terdorongnya balon mainan. Sebuah roket mengandung tangki yang berisi bahan hidrogen cair dan oksigen cair. Kedua bahan bakar ini dicampur dalam ruang pembakaran sehinga terjadi pembakaran yang menghasilkan gas panas yang akan menyembur keluar melalui mulut pipa yang terletak pada ekor roket.
Terjadi perubahan momentum gas dari nol (0) menjadi mv selama selang waktu tertentu (∆t). Ini menghasilkan gaya yang dikerjakan roket pada gas (sesuai dengan persamaan F=∆p/∆t,gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan momentum benda per satuan waktu ) dengan arah kebawah.
Sesuai hukum III Newton, timbul reaksi gaya yang dikerjakan gas pada roket, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan yaitu ke atas. Jadi, gas akan mengerjakan gaya ke atas pada roket sehingga roket akan terdorong ke atas.
Jika gaya berat kita abaikan sehingga tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem roket, maka prinsip terdorongnya roket memenuhi hukum Kekekalan Momentum. Oleh karena mula-mula sistem (roket dan bahan bakar) diam, maka momentumnya sama dengan nol. sesudah gas menyembur keluar dari roket, momentum sistem tetap, atau dengan kata lain momentum sebelum dan sesudah keluar adalah sama.
m1 v1+m2 v2 = 0
m1 v1 = -m2 v2
Berasarkan kekekalan momentum, kelajuan akhir yang dapat dicapai sebuah roket bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat dibawa oleh roket dan kelajuan pancaran gas. Oleh karena kedua besaran ini terbatas maka digunakanlah roket-roket bertahap (multistage rokets). yakni beberapa roket yang digabung bersama.
Ketika bahan bakar tahap pertama telah terbakar habis, roket ini dilepaskan. begitu seterusnya, sehingga pesawat-pesawat antariksa yang pergi ke luar angkasa dapat terbang tinggi meninggalkan bumi. banyaknya stage atau tahapan tergantung kebutuhan kelajuan pada misi roket itu sendiri.
Refrensi :
Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket terhadap keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran mesin roket. Aksi dari keluaran dalam ruang bakar dan nozle pengembang, mampu membuat gas mengalir dengan kecepatan hipersonik sehingga menimbulkan dorongan reaktif yang besar untuk roket (sebanding dengan reaksi balasan sesuai dengan Hukum Pergerakan Newton ke 3.
Sering kali definisi roket digunakan untuk merujuk kepada mesin roket. Pada awal perkembangannya, roket digerakan dari hasil pembakaran bahan bakar minyak, gas dan oksigen cair. Setelah bahan bakar roket dinyalakan, pancaran gas yang keluar dari roket akan menimbulkan ledakan beruntun kebawah sehingga mendorong roket ke atas dan roket dapat melaju ke udara. Roket terbang dengan kecepatan supersonik, yaitu sekitar 300 m/s.
Di luar angkasa, mesin roket tidak dapat mendorong balik/daya tolak dorong. Jadi bagaimana roket bergerak diluar angkasa? Roket bekerja dengan aturan ilmiah yang disebut hukum Newton 3 yaitu
“Setiap aksi akan menimbulkan reaksi, jika suatu benda memberikan gaya pada benda yang lain maka benda yang terkena gaya akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang diterima dari benda pertama, tetapi arahnya berlawanan“
Bahan bakar roket ada dua jenis yaitu bahan bakar cair dan bahan bakar padat. Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama saja, di mana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong ke atas. Tetapi roket yang berbahan bakar padat mempunyai kelebihan yaitu mampu menyimpan bahan bakar dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena bahan bakarnya telah dipadatkan.
Sebagian besar bahan bakar yang dibawa roket digunakan dalam beberapa menit pertama dari misiuntuk mencapai kecepatan melarikan diri dari gravitasi Bumi minimal 25.000 mph (7 mil per detikatau 40.000 km / jam).
Lalu bagaimanakah kerja roket?
Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama, dimana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong keatas. Kelebihan dari roket berbahan bakar padat mampu menyimpan bahan bakar dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena telah dipadatkan, sedangkan bahan bakar cair tidak bisa dimampatkan.
Roket hanyalah bagian bawah dari sebuah pesawat luar angkasa dimana ia berperan menyimpan bahan bakar dan melakukan pembakaran bahan bakar sehingga pesawat dapat mencapai luar angkasa.
SUMBER :
Pada awal perkembangannya, roket digerakan dari hasil pembakaran bahan bakar minyak, gas dan oksigen cair. Setelah bahan bakar roket dinyalakan, pancaran gas yang keluar dari roket akan menimbulkan ledakan beruntun kebawah sehingga mendorong roket ke atas dan roket dapat melaju ke udara. Roket dapat terbang dengan kecepatan supersonik, dapat melaju hingga 3000 m/s.
Prinsip kerja roket merupakan penerapan dari Hukum Newton III tentang gerak, yaitu hukum aksi reaksi. dimana energi panas diubah menjadi energi gerak.
Bahan bakar roket ada dua jenis yaitu bahan bakar cair dan bahan bakar padat. Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama saja, di mana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong ke atas. Tetapi roket yang berbahan bakar padat mempunyai kelebihan yaitu mampu menyimpan bahan bakar dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena bahan bakarnya telah dipadatkan. Sedangkan bahan bakar cair tidak bisa dimampatkan.
