Tercera Ley de Newton o Principio de Accin y Reaccin

Tercera Ley de Newton o Principio de Accin y Reaccin

Andrs JuradoAlexandra VillegasJannier DazVanessa Guerrero 10-3

INSTITUCION EDUCATIVA ALVERNIA

EN QUE CONSISTE ESTA LEYSi un cuerpo acta sobre otro con una fuerza (accin), ste reacciona contra el primero con una fuerza igual, de la misma direccin pero de sentido contrario (reaccin)Para este principio debemos de considerar que las fuerzas van siempre en pareja, ya que una fuerza aislada (accin) no puede existir. As, podemos asegurar que, del mismo modo que la Tierra atrae a un cuerpo, el cuerpo atrae a la Tierra: si la Tierra no se mueve es porque la atraccin que recibe por parte del cuerpo es despreciable dada su masa.A primera vista parece que estas dos fuerzas deberan anularse, por ser iguales en valor y direccin y adems opuestas; sin embargo no es as, ya que ambas no actan sobre el mismo cuerpo, sino sobre cuerpos diferentes.Aunque, segn acabamos de ver, a una de estas fuerzas se le da el nombre de accin y a la otra de reaccin, la distincin entre ellas es arbitraria, pues cada una es causa simultnea de la otra.

De forma sencilla se explica diciendo que las fuerzas funcionan a pares y simultneamente. Si uno empuja una pared, la pared le empuja a l con igual fuerza. En el momento en que la atraviesa es porque sta ha sido ms dbil y acab cediendo su fuerza. Por qu si uno empuja en un sentido con una fuerza F y la pared (en este ejemplo) empuja al contrario con la misma fuerza F, las fuerzas del sistema total no se anulan? Pues porque estn ejercidas sobre cuerpos diferentes, sobre la persona y sobre la pared, y por eso no forman nunca un sistema de fuerzas. Si estuvieran ejercidas sobre el mismo cuerpo se anularan y podra decirse que estamos en un estado de equilibrio dinmico (del que ya hablaremos ms adelante).

Uncohete de agua es un tipo de cohete demodelismoque usa agua como propelente de reaccin. La cmara de presin, motor del cohete, es generalmente una botella de plstico. El agua es lanzada fuera por un gas a presin, normalmente aire comprimido, lo que impulsa el cohete segn la3 ley de Newton.

El principio que explica la propulsin de un cohete de agua es la ley de la conservacin de lacantidad de movimiento, que es otra forma de llamar a la3 ley de Newtono principio de accin-reaccin.Este principio establece que en ausencia de fuerzas externas la cantidad de movimiento de un sistema,p, que es el producto de sumasapor suvelocidad, permanece constante o lo que es lo mismo su derivadaes igual a cero.

La propulsin del cohete de agua puede esquematizarse como un sistema en el cual se va a producir la expulsin hacia atrs de una parte de su masa (el agua) lo que provocar un empuje que propulsar al resto del sistema hacia delante (accin-reaccin), compensndose la cantidad de movimiento total del sistema. Laenerga mecnicanecesaria para la expulsin de esta fraccin de masa se almacena en el sistema comoenerga potencialen forma de gas a presin. Con la expulsin esta energa se ir convirtiendo enenerga cintica, las del movimiento del agua y el cohete.La expansin del aire comprimido se produce relativamente deprisa, unos 0,2s, lo que no permite un intercambio trmico, por lo que esta expansin puede considerarse unproceso adiabtico. Aplicando esta consideracin se puede derivar la frmula que describe la fuerza terica que sigue el agua al ser expulsada (la ecuacin de la tobera De Laval) que ser de la misma intensidad que la que empuja al cohete.

La estabilidad de vuelo del cohete estar condicionada por la posicin delcentro de masasy de la posicin del centro de presin aerodinmica. El primero tiene que encontrarse siempre delante del segundo y a una distancia que se estimaempricamentecomo ptima cuando ambos estn separados alrededor del doble del radio del cohete. Para distancias inferiores el vuelo puede resultar inestable.Se construir el cohete con una botella de plstico, que servir de tanque con su boca colocada hacia abajo haciendo las veces detobera. Se pueden aadir alerones y estructurasojivalesfrontales para mejorar su aerodinmica. Una vez terminada la estructura se rellena de agua en su mayor parte. Se colocar un tapn con una vlvula que permita la introduccin del aire a presin, por medio de una bomba de hinchar bicicletas, uncompresor de aireo bombonas de gases no inflamables comoCO2onitrgeno, o bien se introduce alguna sustanciaefervescente. La colocacin del tapn tiene que hacerse de forma que sea lo suficientemente resistente para resistir cierta presin, pero que sea capaz de soltarse antes de que la presin interna pueda reventar las paredes de plstico de la botella o que tenga un sencillo mecanismo que permita quitarlo, a distancia.Las presiones que se utilizan para estos lanzamientos generalmente estn entre 500 y 1000kPa. Cuanto mayor sea la presin interna mayor ser la energa potencial acumulada. A mayor cantidad de agua mayor impulso pero tambin mayor peso por lo que hay que hacer un balance de estas dos variables para optimizar la altura del lanzamiento.

REACCIONSe arm el cohete, Se hecho un 1/3 de agua, se bombeo con aire este se elev gracias al principio de accin y reaccin, en este cohete el agua es comprimida haciendo reaccin y el cuerpo (botella) del cohete es quien hace la presin con ayuda del corcho para que as se eleve, en este caso la accin sera el hecho de elevarse pues si uno haciende (el cohete) el otro va hacia abajo sacando parte de su masa(agua),lo que lo lleva hacia arriba el cohetepor la presin del aire mostrando entonces como se aplica en el experimento la tercera ley de newton.El experimento mostro que mientras mayor sea la fuerza interna, mayor es la energa potencial acumulada la cual depende tambin del corcho ya que si est bien compacto aumenta la presin y hace que el cohete se eleve ms alto pero as mismo si no esta tan presionado a la boca de la botella el cohete tendr menos presin por lo tanto menos velocidad, hay que tener en cuenta que la cantidad de agua es un factor importante para el impulso y la velocidad pues tiene peso y puede hacer que el cohete se eleve menos por lo tanto hay que tener un equilibrio entre la cantidad de agua y el tamao del recipiente para que el experimento pueda tener un buen desarrollo , tambin fijarse en la calidad del recipiente y que la presin del corcho sea fuerte pero no exagerada pues el recipiente podra no resistir la presin y terminara rompindose todas las paredes de este.MARCO TEORICOEl episodio del cohete de agua lo realizamos con el fin de demostrar los siguientes principios fsicos:El principio de Pascal.El principio de accin o reaccin (3 ley de Newton).Leyes de movimiento como el tiro parablico.Cada libre con rozamiento.Aerodinmica.

MATERIALESTRIPLE (BASE)PUNTILLASCORCHO DE CAUCHO 1 VALVULA 3 BOTELLAS 2 LATAS DE CERVEZAPINTURA DORADA EN AEROSOL UNA MANGERA (1 METRO)EL COMPRESOS PARA EL AIREAGUACELULAR (PARA GRAVAR)

INTRODUCCIONEn este proyecto,el cohete de propulsin deagua se puede aplicar los conceptos de accin, reaccin en la cual aplicamos la tercera ley de NEWTON, teniendo en cuenta lapresin, con elementos que se encuentran en nuestro entorno, algunos de estos sonreciclables y con los cuales podemos haceruso de la tecnologa.Cuando ponemos en prctica los conocimientos de la ley de NEUWTON, usamos las bases cientficas para la creacin del cohete de agua,haciendo que este funcione de manerasimilar a un cohete verdadero simulando su propulsin, de manera que el experimento se comporte comouna representacin loms parecidaa lo que ocurre en la forma real,pero si no se tienen en cuenta estas bases se pueden presentar errores a la hora de que funcione el experimento.Se explica cmo crear un cohete de propulsin deagua, no solo con el fin de aplicar los conceptos bsicos estudiados si no de desarrollar las destrezas y habilidades que pueden serfomentadas y aprovechadas al realizar esta clase de experimentos basados en las leyes fsicas que rigen nuestro mundo que nos permiten comprender el funcionamiento de dichocohete que se propulsin con agua.Con la realizacin deeste trabajo se pretender comprender las caractersticas cientficas de la propulsin del agua, la compresin del aire y otros eventosde nuestra vida cotidiana,adems de comprender las funciones delentorno que nos rodea.

CONCLUCIONLa tecnologa es una herramienta eficaz abierta a la exploracin de diversas posibilidades, eleva nuestra capacidad de aprender y nos facilita el conocimiento y puede ser mediadora de otras disciplinas. Pero no podemos dejar de un lado la naturaleza ya que ella nos brinda los medios para realizar estos experimentos tecnolgicos que nos ayudan a entender mas fcilmente los conceptos enseados. Por lo que con este experimento queremos demostrar los temas de accin, reaccin y presin y la teora de que el cohete ha permitido la exploracin directa del espacio. Este cohete de agua funciona y est propulsado por la reaccin entre el agua y el aire que se bombea dentro de la botella. Funcionara sin agua, pero el agua proporciona la masa para darle al cohete un potente empuje. El aire ejerce presin para lanzar el dispositivo, el cual es impulsado despus por la presin del agua , al salir de la botella. BIOGRAFIACOHETE A PRESION tercera ley de newton o principio de accin y reaccinIniciamos en la construccin del cohete el da mircoles 01 de junio cortamos tres pedazos de triple los unimos con puntillas luego un el taladro sele hizo un hueco en todo el centro de la tabla luego fuimos a buscar una vlvula y un corcho, tuvimos que ensayar distintos ya encontrado el corcho (de caucho) el indicado toco adaptarlo ya que era muy grueso se corto y puli despus introducimos la vlvula por el centro y mas o menos a las seis de la tarde ya tenamos la base, al da siguiente armamos el cohete usamos dos botellas una sele corto el pico el cual pegamos sobre la parte de debajo de la otra botella con latas de cerveza hicimos los estabilizadores los pegamos con gasa y bxer ya seco lo pintamos y que do listo nuestro cohete.El jueves 09 de julio nos reunimos para hacer el prototipo y los videos lo lanzamos barias veces y fue muy divertido.Para lanzar el cohete utilizamos 1/3 de agua y el aire con un compresor.El sbado organizamos los videos y la da positiva.