nikola tesla

Cohetes de agua







El cohete de agua
Básicamente, un cohete de agua es un tipo de cohete (en este caso utilizamos una botella) que se ve impulsado por la presión del agua, algo bastante sencillo y fácil de realizar pero que nos ofrece una diversión increíble. Además, con este experimento todo se desarrolla de forma tal que se cumple la tercera ley de Newton. Echémosle un vistazo alasunto.
Cómo funciona el cohete de agua

Los cohetes funcionan bajo el principio de acción y reacción. De forma sencilla, lo que haremos será generar presión dentro de la botella introduciendo aire en su interior. Esta presión llega a un límite (el límite de la botella) y cuando esto ocurre, esa presión va a salir por algún lado. El corcho es la parte más débil del cohete así que será la salidade escape.
De esta manera, toda la presión se verá liberada por el orificio de la botella con un impulso muy veloz, así que tengan cuidado con el lugar al que apuntan la botella. Saldrá mucha agua, por lo cual será mejor realizar el experimento en un lugar abierto, nunca en el interior de una casa.




¿Que se necesita para hacer un cohete de agua?

Si queremos hacer un cohete básico loúnico que necesitamos es:
Una botella plástica de dos litros de refresco.
Un corcho.
Un inflador.
Agua.
Algún objeto para sostener nuestro misil.
Cómo hacer un cohete de agua
Una vez que cuentas con todos los componentes necesarios se puede comenzar con la construcción de este experimento casero. Lo primero que debes hacer es colocar agua en la botella, más precisamente hasta la mitad. Hechoesto, coloca el corcho en el pico de la botella e introduce el pincho del inflador dentro, cuidando de que en el extremo interior de la botella sobresalga la punta del pincho, pues es por donde, más tarde, entrará el aire.
Cuando el sistema ya esté preparado, lo único que queda por hacer es colocar la botella con el corcho hacia abajo y sostenerla en esa posición con algo, nunca con la mano.Luego se puede comenzar el experimento introduciendo aire con el inflador hacia dentro de la botella. Cuanto más rápido se haga más veloz será el cohete.
El análisis del sistema físico tiene las siguientes partes:
Llenado de aire del recipiente mediante una bomba de bicicleta o similar
Apertura del orificio en la parte inferior del recipiente y expulsión del agua, que ya hemos estudiado en lapágina anterior.
Empuje que experimenta el recipiente al expulsar el agua
Ecuaciones del movimiento.
 
Datos del cohete El cohete consta de un recipiente de forma cilíndrica de 10 cm de radio y 50 cm de altura.
El radio del orificio situado en la parte inferior se puede modificar entre 1/2 y 1/10 del radio del recipiente. Por ejemplo, al elegir ¼, el radio del orificio es 10/4=2.5 cm
Otro dato esla proporción de agua en el recipiente. Por ejemplo, una proporción del 70% equivale a una altura de agua de 0.7·50=35 cm.El cohete puede transportar una carga que es la suma de la carga útil más la masa de las paredes del recipiente.Se introduce aire comprimido en el cohete con una bomba de volumen Vb= 5 litros.

Llenado de aire

Antes de accionar la bomba tenemos n0 moles de aire en elrecipiente a la presión atmosférica y a la temperatura ambiente T.
pat·S1(H-h0)=n0RT
Cada vez que accionamos la bomba de volumen Vb, introducimos en el recipiente n moles de aire a la misma temperatura T.
pat·Vb=nRT
Si accionamos la bomba N veces, tendremos que la presión p0 del aire contenido en en el recipiente es
p0·S1(H-h0)=(n0+n·N)·RT
El manómetro marcará una presión final p0 dada por lafórmula

Ejemplo:
Supongamos que el tanto por ciento de agua en el recipiente es del 70%, la altura inicial de agua es h0=0.7·H=0.7·50=35 cm.
Sabiendo que el volumen de la bomba Vb= 5 litros, y el recipiente tiene un radio r1=10 cm. Si accionamos la bomba N=4 veces, la presión del aire en el recipiente cerrado será dep0=5.24 atm que es lo que marca el manómetro.
 Empuje que experimenta el...