Os foguetes e as Leis de Newton.

Em 1686, Isaac Newton expôs na obra "Principia Mathematica Philosophiae Naturalis" as três leis que formam a base da mecânica clássica e que descrevem o movimento de objetos macroscópicos. Assim, o movimento dos foguetes também são regidos pelas leis de Newton.

Um foguete permanecerá parado até que uma força seja aplicada para movê-lo. Por outro lado, se estiver em movimento no espaço e longe da gravidade ele continuará se movendo infindavelmente. Essa é a primeira lei de Newton, também conhecida como princípio da inércia. Assim, no espaço sem gravidade, um foguete não necessita queimar combustível. É desse modo, por inércia, que sondas espaciais fazem viagens interplanetárias de longas distâncias. 

Antes de atingir o espaço é necessário o foguete se livrar da enorme atração gravitacional da Terra. A segunda lei de Newton diz que a Força (F) é equivalente à massa de um objeto (m) e a sua aceleração (a), o que pode ser representado pela equação F = m.a

Assim, a força (peso) atuante no foguete quando ele está em repouso no chão é o produto de sua massa e da aceleração da gravidade. Para o foguete conseguir subir é necessário criar uma força (empuxo) maior do que a força (peso). O Saturn V da missão Apolo pesava 2,8 milhões de quilos equivalente a 400 elefantes. O foguete gerou 34,5 milhões de newtons (3,5 bilhões de quilos) de empuxo no lançamento, criando mais energia do que 85 hidrelétricas. Essa força de empuxo é gerada por meio da expulsão de gases de combustão. É aí que entra a última lei de Newton. 

A terceira lei de Newton diz que toda ação tem uma reação igual no sentido oposto. Podemos constatar isso quando soltamos a ponta de um balão cheio de ar. A força do ar escapando é a "ação" e o movimento do balão para a frente é a "reação". Esse é o princípio básico do funcionamento dos foguetes. No caso, há uma reação de combustão que gera gases aquecidos, os quais são expelidos na parte inferior do foguete e, como reação, ele é impulsionado para cima.

REFERÊNCIA

https://www.explainthatstuff.com/spacerockets.html