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8/18/2019 OBJETIVO DE UN COHETE DE AGUA
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“Año de la consolidación del Mar de Grau”
Facultad de Ingeniería
INTRODUCCION
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A muchas personas les gustan los fuegos articiales y las cosas ue
!uelan como los cohetes" a!iones" etc# $ero muchas !eces estas
reacciones son peligrosas y demandan de mucho espacio#
%n este proyecto reali&aremos la ela'oraci(n de un cohete casero ueno es peligroso ya ue para su lan&amiento no inter!iene fuego ni
reacciones ue puedan causar da)os* en el cual nos daremos cuenta
del uso de la física y así mismo e+plicaremos los fen(menos físicos
presentes en el lan&amiento de un cohete y en mo!imiento ue este
reali&ar,#
-.U/ %0 UNA RA1$A2
$lano o supercie inclinada dispuesta para su'ir o 'a3ar" o para lan&a
r un o'3eto# 4the free dictionary#com" s#f#5
%n este caso emplearemos la rampa como un lan&ador de cohete con
medici(n de ,ngulos para así determinar su despla&amiento#
A67UNO0 1OD%6O0 D% RA1$A8
1OD%6O 98
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%n la imagen se muestra un modelo de rampa hecha a 'ase de
madera" nosotros usaremos metal para la ela'oraci(n de nuestra
rampa#
:enta3as8
Como el material usado ser, metal esto hace ue nuestra
rampa sea m,s esta'le# Tiene dos !arillas a los costados de la rampa ue hacen ue el
cohete este 'ien direccionado# %s f,cil de construir#
Des!enta3as8
%s difícil de graduar para poder los distintos ,ngulos %l roce con las dos guías puede hacer ue se pierda un poco de
!elocidad en el lan&amiento del cohete#
1OD%6O ;8
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Nuestro segundo modelo de rampa esta hecho a 'ase de madera
pero podemos cam'iarla por metal# 0e puede o'ser!ar ue la rampa
tiene una 'ase plana rectangular" esto daría esta'ilidad al momentode reali&ar el lan&amiento" otra de las !enta3as ue tiene esta rampa
es la precisi(n en las medidas de los ,ngulos ue puede !ariar seg
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modelo de rampa ',sico ya ue es econ(mico y a la !e& sencillo de
construir#
0e puede apreciar tam'i=n ue es f,cilmente gradua'le pero no nos
'rinda precisi(n al momento de medir el ,ngulo de lan&amiento#
%l cohete pierde direcci(n de'ido a ue no tiene ninguna guía o
camino ue permita ue la trayectoria del cohete sea la ideal#
$ara construir este modelo de rampa necesitaríamos los siguientes
materiales8
• ? listones de madera•
9 tornillo• 9 tuerca tipo mariposa• 9 !,l!ula• 9 transportador
1OD%6O @8
%l dise)o de la parte superior de esta rampa es la adecuada" esta
ayudaría al cohete d,ndole direcci(n y a la !e& !elocidad ya ue solo
consta de ; !arillas ue originan una fuer&a de ro&amiento mínima"
esto le permitir, a nuestro cohete lograr una mayor altura y a la !e&
una mayor distancia hori&ontal#
%n
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la imagen se puede o'ser!ar ue la rampa es regula'le gracias a
unas 'isagras u'icadas en un e+tremo de la rampa conectando su
'ase con la parte superior de esta" esto nos ayuda para una me3or
precisi(n al momento de medir los ,ngulos#
7racias a ue el material de la rampa es metal" no sufrir, de ning
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A raí& de lo ue hemos in!estigado en las p,ginas Ge' y !ideos"
analicemos de manera 're!e la historia de los cohetes de agua"
desde su in!enci(n hasta la actualidad#
%n los a)os 0esenta" Hap(n import( de Alemania y %stados Unidos
cohetes de agua de 3uguete# $osteriormente" se reali&aron
competiciones de lan&amientos de cohetes en %scocia a mediados de
los a)os Ochenta#
%n 9?@" se empe&aron a usar las 'otellas de polietileno 4$%T5 para la
fa'ricaci(n de cohetes de agua en los %stados Unidos" y su uso fue
aumentando y propagando !elo&mente entre los consumidores o
usuarios# %n 9J>" una re!ista estadounidense 1other %arth NeGs"
fue el primer material impreso en ha'lar de la construcci(n de
cohetes de agua con 'otellas de pl,stico#
%n la actualidad" el uso de cohetes de agua como e+perimento
did,ctico es muy popular alrededor de todo el mundo" so're todo en
los %stados Unidos" museos de ciencias" escuelas* incluso est,n a la
!enta modelos de cohetes de agua para armar# Inglaterra en el ;9
inicio una competencia llamada Rocet Eater Challengue# 0u uso es
tan popular" ue las competencias de lan&amientos son lle!adas al
ca'o con el mismo entusiasmo ue cualuier deporte#
%n la parte del Asia* como China" Corea* Filipinas" Indonesia" 0ri
6ana" :ietnam" 0ingapur e India* se propaga cada !e& m,s su uso en
competencias# Con el prop(sito de promo!er la educaci(n en las
ciencias espaciales en los 3(!enes del Asia y del $acíco" en ;K se
reali&( una iniciati!a internacional#
HALA" ha introducido los cohetes de agua en Chile" Colom'ia y %spa)a.
¿Qu$ es un co%e&e de a+ua#
Un cohete de agua es un tipo de cohete construido generalmente con
una 'otella de pl,stico impulsado por una presi(n de agua y aire
comprimido# %s un cohete de modelismo" ya ue posee los mismos
principios de !uelo ue uno real#
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De'ido a ue puede ser construido con materiales pr,cticos ue
encontramos en nuestro entorno diario* su ela'oraci(n es
considerada como el e+perimento perfecto para la demostraci(n de
las di!ersas teorías físicas ue son aplicadas# De igual manera" los
conceptos de la física ue han sido desarrollados de manera
incorrecta se !er,n reMe3ados en los errores" logrando un me3or
entendimiento de los mismos#
Como act
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9# 6astreo
plastilina8
1antiene la esta'ilidad aerodin,mica durante el !uelo#
;# Co3ín8
Reduce los da)os del cohete cuando retorna a tierra#
># Cono de la nari&8$unta o ca'e&a de cohete de agua#
@# Cuerpo4dep(sito de agua58
$arte central del cohete ue contiene agua y aire a presi(n#
K# Falda4cilindro con alerones de la cola58
$arte inferior del cohete donde se 3an los alerones o aletas#
B# Aletas4alerones58
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0e 3an en la parte trasera del cuerpo del cohete para asegurar laesta'ilidad aerodin,mica durante el !uelo#
?# ouilla8
$ie&a por la cual sale el agua del cohete y se coloca en el pico de la'otella#
¿Qu$ .odelos de alerones %a/#
1OD%6O 9
:enta3as8 Da esta'ilidad al cuerpo $ermite ue el cohete alcance mayor altura
1OD%6O ;
:enta3as8 6e otorga ligere&a y est=tica al
cohete# Des!enta3as8
Tiene dependencia con el material
ue se necesita para su ela'oraci(n"
ya ue si no" no se lograr, esta'ilidad
para ue despe3e el cohete#
1OD%6O >
:enta3as8 ay m,s espacio para colocar la
!,l!ula# Des!enta3as8
Al ser peue)as las alas" no le da
mucha esta'ilidad
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1OD%6O @
:enta3as8 Aligerar el peso del cohete al ser
peue)os los alerones# Des!enta3as8
6os alerones peue)os hacen menos
aerodin,mico el cohete#
1OD%6O K
Des!enta3as8 0u tama)o y su forma no le dan
esta'ilidad al cohete
1OD%6O B
:enta3as8 %ste modelo
por su forma"
cortar, el aire
al momento de
su
lan&amiento# Des!enta3as8
0u tama)o podría ser per3udicial ya
ue si se colocan gran cantidad de
alerones puede contra restar la!elocidad del lan&amiento#
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1OD%6O ?
:enta3as8
No afecta el mo!imiento del coheted,ndole mayor esta'ilidad ue los
otros modelos#
¿Qu$ .odelos de -un&a %a/#
0eg
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repetidas !eces y la punta se puede
malograr con facilidad#
OHI:A
6a o3i!a es el segundo tipo de nari& m,s
puntiagudo entre los cuatro dise)os
mencionados# %s tam'i=n el segundo menos efecti!o de
los cuatro en rendimiento %s uno de los dise)os m,s populares de
los modelos de cohete#
$ARAP6ICA
%ste tipo de punta se caracteri&a por su
forma redondeada# 0ería el modelo m,s eca& para !ehículos
ue operan a !elocidades inferiores a la
!elocidad del sonido" incluyendo desde
cohetes de 'otella hasta a!iones
comerciales# 6a tapa ideal son la para'(lica" esta punta
aguantar, los impactos y no reducir, tanto
la !elocidad del cohete#
%6Q$TICA
%l perl de esta forma es la mitad de una
elipse" con el e3e mayor siendo la línea
central y el e3e menor es la 'ase del cono
de nari %ste dise)o de nari& es popular en !uelo
su's(nico por la nari& roma y 'ase de latangente# %sto no es una forma ue
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normalmente se encuentres en los cohetes
profesionales#
¿QUÉ MODELO DE *O(EE VAMOS A U!L!"AR E0 ESE
RA1A2O#
a'iendo anali&ado las formas de alerones y narices" sus !enta3as y
des!enta3as hemos llegado a la conclusi(n ue si no utili&amos
alerones en nuestro cohete este !a a salir disparado hacia cualuier
direcci(n de'ido a la fuer&a del !iento" en cam'io sí le ponemos
alerones en la parte inferior" estos generar,n un peso ue le dar,
mayor direcci(n a nuestro cohete# $or eso" hemos escogido una
cantidad de > @ alerones ya ue" si aumentamos el n
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-CP1O %6AORA1O0 %6 CO%T%2
1AT%RIA6%08
o otellas pl,sticas de gaseosa de 99S; 6#
o Cartulina D
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o pinceles
$ROC%DI1I%NTO8
9# 0e hace uso de las 'otellas pl,sticas# 0e corta la parte superior deuna 'otella y se pega en la 'ase de la segunda 'otella# Armando así"
la ca'e&a de nuestro cohete#
;# 0e coloca plastilina y una 'olsa pl,stica dentro de la ca'e&a de
nuestro cohete" lo cual permite amortiguar los golpes del cohete cada
!e& ue impacte contra el suelo#
># 0e ela'ora el fald(n de nuestro cohete con el uso de l,minas de
$:C# $ara lograr esto" primero se mide el radio del cilindro de la
'otella# A continuaci(n" se le agrega ligeramente las dimensiones de
nuestra 'otella para nuestro fald(n# Despu=s" se pega el fald(n a la
parte superior de nuestra 'otella" en la cual se encuentra el pico# @#
0e construyen nuestros alerones haciendo uso de la cartulina d
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$or ello un cohete de agua sin alerones comen&ar, a caer despu=s de
de3ar el lan&ador de'ido a las fuer&as aerodin,micas ue act
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CONC6U0ION%08
• 6a nalidad de este proyecto es simular el lan&amiento de un
cohete de !erdad" donde la rampa es la ue le !a a dar la
direcci(n a el mo!imiento" el com'usti'le es el agua y la
c,mara de presi(n es la 'otella de pl,stico# 6o cual nos 'rinda
una 'uena oportunidad para comprender la naturale&a física de
los mecanismos de propulsi(n en una 'uena escala#• %l dise)o de la rampa escogido seria el adecuado para reali&ar
futuras prue'as de lan&amiento#• 6a rampa" disparador y cohete ue estamos presentando para
reali&ar las prue'as son los ue hemos !isto con!enientes hasta
esta parte del tra'a3o" lo ue uiere decir ue m,s adelante
podemos optar por reali&ar modicaciones para adecuarlo a los
temas ue se nos pidan e!aluar a nuestro tra'a3o o para lograr
un mayor rendimiento en los lan&amientos#
• 6as condiciones para un cohete esta'le son ue el centro de
presi(n de'e estar situado por de'a3o del centro de gra!edad
• 6os alerones no tienen una funci(n est=tica sino funcional y en
este sentido es 'ueno 'uscar di!ersidad de formatos para !er el
ue me3or se adapta a cada modelo de cohete#• 0i ponemos el cohete en el piso y lo miramos desde arri'a nos
damos cuenta ue mientras menos ,rea de contacto halla en la
tapa ser, menor el ro&amiento del aire al momento de ser
lan&ado y tendr, m,s !elocidad#• Algunos de los fen(menos físicos ue se encuentran presente
en este proyecto son8 presi(n" din,mica" centro de gra!edad"
mo!imiento para'(lico" primera segunda y tercera ley de
neGton• Tenemos ue tener en cuenta ue la forma y como est,
formado el cohete inter!endr, en el desarrollo de su !uelo#
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