MATERIALES:
Botella de plástico (600 ml)
Tapón de corcho o de goma
Bomba de aire para bicicleta
Cartón o plástico (para alerones)
Agua
Papel contac
Cinta.
FUNCIONAMIENTO
Fase 1: llenar agua al cohete.
El
cohete va funcionar utilizando “agua”, es un líquido que propulsará el
cohete, en nuestro caso, utilizando el principio de acción y reacción.
En nuestras pruebas la cantidad óptima es alrededor de 1/3 de la
capacidad de la botella, para cantidades mucho mayores, (más de la
mitad) la botella despegará con gran parte de agua en su interior lo que
hará que alcance una menor altura, en caso contrario, si se ha llenado
con poca agua, se realiza un menor impulso inicial y también lograremos
menor altura. Consideremos que el llenado es una fase importante,
debemos realizar distintas pruebas hasta determinar la cantidad de agua
más adecuada.
Fase 2: El taponado y puesta en marcha.
Una
vez cargada, tapamos nuestra botella con una válvula, en el que
previamente hemos introducido una bomba de aire. Esta es la fase más
crítica, en la construcción de los cohetes de agua y de ella depende
gran parte del éxito del vuelo, el tapón debe quedar lo más hermético
posible, para que en el momento del inflado no pierda agua, además
cuanto más apretado este más presión de aire soportará por tanto el
impulso inicial y la altura alcanzada será mayor.
Fase 3: El inflado y despegue.
Después
de taponar bien el cohete y conectar la goma del inflador colocamos,
con ayuda de una plataforma, el cohete en posición vertical o inclinada a
75º para tener un vuelo parabólico y comenzamos a llenar la botella con
ayuda del compresor de bicicleta, debemos tener paciencia porque esta
fase puede llevar varios minutos.
Al llenar el cohete de aire y comprimirlo estamos aumentando la presión en su interior, cuando la presión llega a un determinado valor el tapón salta y el líquido es desplazado contra el suelo, de esta forma se realiza una fuerza contra el mismo a la que según la tercera ley de Newton se le opone otra fuerza igual y en sentido contrario, esta fuerza es la que hace que los cohetes se eleven. Por lo tanto podemos afirmar, como hemos dicho antes que la altura que toman los cohetes es directamente proporcional a la presión a la que son sometidos los cohetes; esto quiere decir que a mayor presión mayor altura. La presión a la que podemos someter los cohetes está relacionada con lo ajustado que este el tapón, cuanto más ajustado, podremos introducir más aire, y por lo tanto saldrá con mayor velocidad.
Al llenar el cohete de aire y comprimirlo estamos aumentando la presión en su interior, cuando la presión llega a un determinado valor el tapón salta y el líquido es desplazado contra el suelo, de esta forma se realiza una fuerza contra el mismo a la que según la tercera ley de Newton se le opone otra fuerza igual y en sentido contrario, esta fuerza es la que hace que los cohetes se eleven. Por lo tanto podemos afirmar, como hemos dicho antes que la altura que toman los cohetes es directamente proporcional a la presión a la que son sometidos los cohetes; esto quiere decir que a mayor presión mayor altura. La presión a la que podemos someter los cohetes está relacionada con lo ajustado que este el tapón, cuanto más ajustado, podremos introducir más aire, y por lo tanto saldrá con mayor velocidad.
Fase 4: El vuelo y aterrizaje.
El
agua sale hacia abajo impulsando los cohetes, y haciendo que estos
salgan despedidos; en el momento en que salen su velocidad es máxima, de
unos 20 m/s. Como dato curioso es interesante reseñar que la velocidad a
la que debe ir un cohete real para vencer el campo gravitatorio
terrestre es de 11 km/s.
2.Debido
al rozamiento con el aire, y sobre todo a su peso que los atrae hacia
la tierra debido a la atracción gravitatoria, los cohetes tienen una
deceleración de 9,8 m/s² que los va frenando hasta alcanzar una altura
máxima (25-100 m), en este momento su velocidad es 0 m/s.
3.
A partir de este momento los cohetes comienzan a descender. La
construcción y lanzamiento de cohetes propulsados o impulsados por agua
constituye una experiencia pedagógica de gran utilidad para motivarnos
en las leyes del movimiento de los cuerpos y los principios de la
astronáutica. El anhelo del hombre por alcanzar las alturas se remonta
hasta la muy remota antigüedad donde conseguimos los mitos griegos de
Dédalo Ícaro entre otros quienes intentaron conquistar los cielos. Es el
siglo XX con el desarrollo y aplicación de la física newtoniana que
abre el camino a la conquista del espacio con los pioneros, el ruso
Constantin Tsiolkowsky el alemán Hermann Oberth y el norteamericano
Robert Goddart a comienzos del siglo XX. Con el advenimiento de la
carrera espacial, después de la segunda guerra mundial Rusos y
Norteamericanos seré parten a los científicos e ingenieros alemanes
quienes habían alcanzado mayor avance en cohetería y desarrollan sendos
programas espaciales hasta nuestros días.
HIPOTESIS
La
cámara de presión, motor del cohete, es generalmente una botella de
plástico. El agua es lanzada fuera por un gas a presión, normalmente
aire comprimido, lo que impulsa el cohete entre más aire y más agua
depositada dentro de la botella mayor será su alcancé, el cohete tendrá
una trayectoria parabólica alcanzando una máxima altura de 5metros
aproximadamente.
RESULTADOS.
El
cohete fue lanzado varias veces alcanzando un altura de aproximadamente
2 a 3 metros. Si le poníamos solo aire alcanzaba una altura de 2 m
aproximadamente. Todas las teorías, principios conceptos y leyes fueron
comprobadas. Fue una forma divertida de realizar este proyecto aunque al
principio fue pesado porque no teníamos los resultados deseados pero
después fue interesante y emocionante al ver el éxito obtenido.
