proyecto feria de la ciencia



TRABAJO FERIA DE LA CIENCIA


COHETE IMPULSADO CON AGUA




Presentado por:
Jesús Zúñiga
Fabián González
Brayan Zúñiga







Institución Educativa José Eustacio Rivera
Isnos- Huila
2012


TRABAJO FERIA DE LA CIENCIA


COHETE IMPULSADO CON AGUA



Presentado por:
Jesús Zúñiga
Fabián González
Brayan Zúñiga
Grado:
10-B

Presentado a:
Elver MartinGonzález


Materia:
Física

Institución Educativa José Eustacio Rivera
Isnos- Huila
2012

INTRODUCCION
Realizamos este trabajo con el fin de conocer

OBJETIVOS
1. Conocer



















JUSTIFICACION
Con este trabajo nos damos cuenta cual es la importancia que tiene la presión y/o fuerza que se ejerce sobre un cuerpo para que este realice un movimiento.MATERIALES
Una botella de 2 litros de plástico, como las de refrescos.
Una bomba de inflar ruedas de bicicletas.
Un tapón de corcho horadado.
Tres ladrillos.















PROCEDIMIENTO

Se construirá el cohete con una botella de plástico, o varias alineadas, que servirá de tanque con su boca colocada hacia abajo haciendo las veces detobera, y se rellena de agua en su mayor parte. Entonces se colocará un tapón con una válvula que permita la introducción del aire a presión, por medio de una bomba de hinchar bicicletas, un compresor de aire o bombonas de gases no inflamables como CO2 o nitrógeno, o bien se introduce alguna sustancia efervescente. La colocación del tapón tiene que hacerse de forma que sea lo suficientemente resistentepara resistir cierta presión, pero que sea capaz de soltarse antes de que la presión interna pueda reventar las paredes de plástico de la botella o que tenga un sencillo mecanismo que permita quitarlo, a distancia.
Las presiones que se utilizan para estos lanzamientos generalmente están entre 500 y 1000 kPa. Cuanto mayor sea la presión interna mayor será la energía potencial acumulada. A mayorcantidad de agua mayor impulso pero también mayor peso por lo que hay que hacer un balance de estas dos variables para optimizar la altura del lanzamiento.

Esquema del funcionamiento del cohete







MARCO TEORICO
El principio que explica la propulsión de un cohete de agua es la llamada ley de newton que es la conservación de la cantidad de movimiento, o simplemente llamarlaprincipio de acción o 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:


Cohete de botella típico.

De esta ley, con los oportunos pasos matemáticos y sustituciones, se deriva la ecuación del cohete de Tsiolskovski:Donde  es la velocidad instantánea,  la velocidad de salida del fluido por la boca,  la masa total inicial y  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 la cantidad 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.


Esquema de las fuerzas en el interior de un cohete cargado.
La expansión del airecomprimido se produce relativamente deprisa, unos 0,2 s, lo que no permite 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...