Han Do
Si el forero que dijo haber leido el ejemplo del misil en un libro de texto me lo permite, le recomendaría (si es que es docente) que escribiera algún comentario a la editorial, porque el ejemplo es erróneo. Le pongo un ejemplo para que se me entienda:
Si la interacción con el aire es necesaria para la propulsión de un cohete, ¿cómo se explica que las lanzaderas espaciales, sondas interplanetarias y demás artefactos que se desplazan fuera de la atmósfera puedan propulsarse? Allí no hay aire sobre el que ejercer esa fuerza... "y sin embargo se mueve"
La diferencia esencial es que en el espacio debes llevar toda la masa que vas a lanzar para propulsarte y en la atmósfera no. Los motores atmosféricos (turborreactores, turbofans, estatorreactores, etc.) emplean aire atmosférico como comburente, que se emplea como materia prima para la reacción de combustión (junto con el combustible) para ser lanzado por la tobera a gran velocidad e impulsar (por conservación de cantidad de movimiento) a la aeronave. La idea es que tomas aire a baja velocidad (relativa) y lo lanzas hacia atrás a muy alta velocidad al expansionarlo en la tobera, una vez calentado.
En los motores cohete el principio físico es el mismo (expansionar gases en una tobera para impulsar la nave por conservación de cantidad de movimiento), pero la diferencia es que toda la masa que lanzas debe estar en el depósito de la nave. Si necesitas comburente (como el los motores de combustible líquido) debes cargar con él.
Si quieres saber más, aquí tienes una página maja:
http://en.wikipedia.org/wiki/Jet_propulsion
No confundas el principio de acción-reacción (tercer principio de Newton) con la conservación de cantidad de movimiento de un sistema mecánico (derivado del primer principio de Newton). Aunque unos principios se derivan de otros, lo cierto es que enuncian cosas diferentes.
Estos principios funcionan exactamente igual en la atmósfera como en el vacío.
Acción-reacción te dice que si ejerces una fuerza sobre algo, obtendrás una fuerza igual y en sentido opuesto sobre el objeto que ejerció la primera. Aplicado a la propulsión indica direccionalidad: si lanzas gases acelerados hacia atrás obtendrás fuerza propulsora hacia delante.
La conservación de cantidad de movimiento (momentum en inglés) cuantifica la fuerza propulsora obtenida. Lo que debe conservarse es el producto m*v (cantidad de movimiento). Si la masa de tu nave es M, y la velocidad que quieres conseguir es v, debes lanzar una masa m (los gases acelerados) a una velocidad V, de forma que M*v = m*V. Como M > m (la masa que lanzas es menor que la del vehículo completo), entonces V/v = M/m > 1, lo que nos indica que los gases deben salir del vehículo a una velocidad superior a la del vehículo que tratan de impulsar (V>v), y tal velocidad ha de ser tanto mayor cuanto mayor sea la velocidad que se pretende conseguir o cuanto mayor sea la masa del vehiculo a impulsar (evidentemente todo esto son simplificaciones).
El vacío absoluto no existe (de hecho no sólo existen partículas/ondas pululando por ahí, sino la famosa materia oscura, que es en realidad la mayoritaria en el Universo). Pero a efectos propulsivos es como si no hubiese nada (no hay resistencia al avance como en la atmósfera, por ejemplo). Pero los principios de la mecánica clásica siguen siendo igualmente aplicables. En la atmósfera, parte de la fuerza propulsiva obtenida por conservación de cantidad de movimiento se emplea para contrarrestar la resistencia aerodinámica y parte para acelerar el vehículo. En el espacio toda la fuerza propulsiva se emplea exclusivamente en acelerar el vehículo.
Los motores iónicos son una gran baza para poder realizar misiones interestelares. La idea es lanzar partículas ionizadas a gran velocidad para obtener impulso. El problema que plantean es que las aceleraciones conseguidas son muy bajas, con lo que no pueden usarse para cambios de trayectoria. Pero en vuelos largos serían de aplicación.