mengapa tangki bahan bakar roket harus dilepaskan ketika habis?

Kelas: VIII

Mata pelajaran: Fisika

Materi:  Kinetika

Kata Kunci: Roket Multi-tahap

Jawaban pendek:

Tangki bahan bakar roket harus dilepaskan ketika habis, karena berat tangki yang sudah tidak mengandung bahan bakar akan membebani roket dan membut roket menjadi tidak bisa melakukan akselerasi atau percepatan yang diperlukan.

Jawaban panjang:

Roket yang digunakan pada saat ini, baik untuk meluncurkan pesawat ulang alik (shuttle), satelit, stasiun luar angkasa, maupun peluru kendali, menggunakan apa yang disebut dengan multistage rocket (roket multi-tahap). Roket jenis ini memiliki dua atau lebih bagian, yang mana tiap bagian memiliki mesin pembakar dan tangki propelan (bahan bakar). Bagian roket di sisi bawah memiliki ukuran lebih besar dari bagian di atasnya.

Pada saat roket diluncurkan, bagian bawah akan membakar propelan di dalamnya, sampai habis. Kemudian setelah habis, bagian bawah ini dilepaskan oleh roket dan bagian di atasnya mulai proses pembakaran, demikian seterusnya sampai proses peluncuran selesai.

Pelepasan bagian roket yang sudah habis ini dilakukan agar beban roket berkurang. Beban yang berkurang akan menyebabkan adanya peningkatan kecepatan atau akselerasi roket. Akselerasi ini diperlukan oleh roket untuk melawan percepatan gravitasi dan membuat roket bisa menuju ketinggian yang lebih tinggi, bahkan sampai ke luar angkasa.

Pelepasan bagian roket ini sesuai dengan prinsip Tsiolkovsky atau prinsip roket ideal. Prinsip ini menyatakan bahwa perubahan kecepatan yang terjadi (Δv) akan terjadi sebesar:

Δv = vo ln (mo / mf)

dimana:

Δv = perubahan kecepatan yang terjadi

vo = kecepatan awal

mo = massa roket awal (sebelum pelepasan tangki bahan bakar)

mf = massa roket akhir (setelah pelepasan tangki bahan bakar)