Proyecto Cohete

PROYECTO COHETE

OBJETIVOS
* Lograr que el cohete vuele muy alto aplicando todos los principios físicos que se deben tener en cuenta y así sobrepasar los records de altura alcanzados por un cohete agua – aire.
* Comprender el funcionamiento de varios principios físicos tales como: principio de pascal, principio de acción y reacción, principio de inercia, 3 ley de newton, leyes demovimiento tiro parabólico, caída libre con rozamiento y aerodinámica.
* Corregir los errores encontrados en el cohete construido después de la practica
* Lograr el máximo de estabilidad en el ascenso y descenso del cohete

COHETE DE AGUA

El principio que explica la propulsión de un cohete de agua es la ley de la conservación de la cantidad de movimiento, otra forma de llamar es la 3ªley de Newton o principio de acción-reacción. Este principio establece que en ausencia de fuerzas externas la cantidad de movimiento de un sistema, p, que es el producto de su masa por su velocidad, permanece constante o lo que es lo mismo su derivada es igual a cero:

De esta ley, con los oportunos pasos matemáticos y sustituciones, se deriva la ecuación del cohete de Tsiolskovski:

Donde v esla velocidad instantánea, vu la velocidad de salida del fluido por la boca, m0 la masa total inicial y m la masa en cada momento.
La propulsión del cohete de agua puede esquematizarse como un sistema en el cual se va a producir la expulsión hacia atrás de una parte de su masa (el agua) lo que provocará un empuje que propulsará al resto del sistema hacia delante (acción-reacción), compensándose lacantidad de movimiento total del sistema. La energía mecánica necesaria para la expulsión de esta fracción de masa se almacena en el sistema como energía potencial en forma de gas a presión. Con la expulsión esta energía se irá convirtiendo en energía cinética, las del movimiento del agua y el cohete.
La expansión del aire comprimido se produce relativamente deprisa, unos 0,2 s, lo que nopermite un intercambio térmico, por lo que esta expansión puede considerarse un proceso adiabático. Aplicando esta consideración se puede derivar la fórmula que describe la fuerza teórica que sigue el agua al ser expulsada (la ecuación de la tobera De Laval) que será de la misma intensidad que la que empuja al cohete, quedando así:
F = 2πr2P
Donde F es la fuerza de propulsión, r es el radio de la bocay P la diferencia de presión entre el interior y el exterior.
La altura que alcanza el cohete depende de tres factores:
1- EL PESO: Es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo normalmente.
2- CANTIDAD DE AGUA
3- LA FRICCION: Se define como una fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone almovimiento de una superficie sobre la otra.

MATERIALES
* Una botella de plástico: La botella de plástico es un envase ligero muy utilizado en la comercialización de líquidos en productos como de lácteos, bebidas o limpia hogares. También se emplea para el transporte de productos pulverulentos o en píldoras, como vitaminas o medicinas. Sus ventajas respecto al vidrio son básicamente su menorprecio y su gran versatilidad de formas.

* Tapón de corcho: Uno de los usos más difundidos del corcho es como tapón para recipientes de vidrio, en especial botellas de vino u otras bebidas espirituosas. En su origen, estos tapones se fabricaban sólo con corcho natural; pero aunque hoy en día se los produce con otros materiales, principalmente plásticos, siguen denominándose muchas veces deforma genérica como corchos.

* Agua: Es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El término agua, generalmente, se refiere a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en forma gaseosa denominada vapor.

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