sábado, 8 de marzo de 2014

Funcionamiento del cohete de agua


Se llena la botella con agua, el llenado óptimo son aproximadamente es un tercio de la botella,demasiada agua significa un volumen proporcionalmente más pequeño de aire, que reduce la presión interna de la botella  por lo que no se puede obtener suficiente velocidad de expulsión.
Por lo mismo  no se obtendrá suficiente velocidad si la cantidad de agua es insuficiente ya que el empuje es generado por el agua que está siendo expulsada del cohete.
-  Se pone un tapón bien ajustado
-  Situamos la botella  en posición vertical con algún tipo de plataforma, seguidamente mediante un inflador de bicicleta introducimos aire dentro de la botella ,cuando la presión es suficientemente grande el tapón se suelta saliendo hacia abajo el agua y el cohete despega alcanzando alturas variables.
-  Ponerle alerones en la parte inferior de la botella ayuda a que el vuelo sea lo más recto posible.Las aletas fijadas en un ángulo inferior a 90 grados darán lugar a una fuerza de rotación engendrada por la fuerza aerodinámica durante el curso del vuelo, proporcionando una estabilización de la rotación. 
La estabilización de la rotación lo hace invulnerable a los vientos laterales, permitiéndole mantener su posición de vuelo inicial (tienden a seguir volando en su posición de vuelo inicial).


Al llenar el cohete de aire y comprimirlo estamos aumentando la presión en su interior, cuando la presión es lo suficientemente grande como para hacer despegar la botella del tapón, el agua sale de la boca de la botella y es desplazada contra el suelo, de esta forma se realiza una fuerza contra el mismo, a la que  según la tercera ley de Newton se le  opone otra fuerza igual y en sentido contrario, esta fuerza es la causante de que el cohete se eleve.
Los cohetes de agua vuelan generando un empuje relativamente fuerte en un período corto de tiempo,  sufren un proceso de conversión de energía: energía por compresión
del aire, → energía cinética del aire (expansión), → energía cinética del agua (expulsión).

Debido al rozamiento con el aire, y sobre todo a su  peso que los atrae hacia la tierra debido a la atracción gravitatoria, los cohetes tienen una deceleración de 9,8 m/s²  que los va frenando hasta alcanzar una altura máxima, en ese momento su velocidad es 0 m/s.

La manera más directa para aumentar la velocidad de expulsión del agua es aumentar la presión dentro de la botella, sin embargo una presión excesiva podría hacer estallar la botella, por lo que hay que considerar la presión máxima de seguridad que resiste la botella.

  La altura que toman los cohetes es directamente proporcional a  la presión a la que son sometidos, esto quiere decir que a mayor presión mayor altura.

La presión a la que podemos someter los cohetes está relacionada con lo ajustado que esté el tapón, tiene que cerrar lo más herméticamente posible la boca de la botella ya que así se podrá introducir más aire y se alcanzara una mayor presión  y por lo tanto saldrá con mayor velocidad.



IMÁGENES COHETES DE AGUA:






martes, 4 de marzo de 2014

Conclusiones


Tras las diferentes pruebas realizadas nos hemos dado cuenta de que al añadir sal al agua (teóricamente la sal no debería mejorar el rendimiento del cohete ya que aumenta la densidad) y que al ponerle una caperuza de cartón, se ralentizaba  el cohete.

En otra prueba tratamos de unir dos botellas cortándolas, pero no disponíamos de cinta aislante adecuada para mantener estas.
Tratamos de probar si el agua caliente alteraba la altura alcanzada, pero debido a que no pudimos realizar el lanzamiento por la cuestión anterior no pudimos comprobarlo.

Posiblemente alguno de los resultados obtenidos no sean exactos ya que el tiempo de caída varia al planear la botella y el aire afectando en su dirección.


lunes, 3 de marzo de 2014

Calculos realizados


Hemos utilizado para comprobar la altura alcanzada del cohete la formula de caída libre:




DÍA 1

DÍA 2



Lanzamiento día 3


Lanzamiento fallido debido a que diseñamos un nuevo tipo de cohete uniendo dos botellas mediante cinta adhesiva lo que provocó que al aplicar presión se escapara el aire y no generará la presión suficiente para que el cohete saliera disparado y funcionase el experimento.
También utilizamos sal y agua caliente pero debido a la impermeabilidad de la cinta adhesiva no fueron lanzamientos válidos.


Lanzamiento día 2

Primer lanzamiento

- Cantidad de agua: 800ml (mas sal)
- Presión: 4 bares
- Tiempo de caída: 1,94s
- Altura alcanzada: 18,33m

Segundo lanzamiento

- Cantidad de agua: 700ml (mas sal)
- Presión: 5 bares
- Tiempo de caída: 2,03s
- Altura alcanzada: 20,069m

Tercer lanzamiento

- Cantidad de agua: 700ml (mas sal)
- Presión: 5 bares
- Tiempo de caída: 2,51s
- Altura alcanzada: 30,68m

Cuarto lanzamiento

Añadimos una caperuza en forma de cono para intentar darle aerodinámica, pero altero mas el movimiento.

- Cantidad de agua: 750ml (mas sal)
- Presión: 4 bares
- Tiempo de caída: 1,67s
- Altura alcanzada: 13,58m





Lanzamiento día 1


Primer lanzamiento


- Cantidad de agua: 600ml  
- Presión: 5 bares
- Tiempo de caída: 2,11s
-Altura alcanzada: 21'68m


Segundo lanzamiento

- Cantidad de agua: 700ml
- Presión: 7 bares
- Tiempo de caída: 3,16s
- Altura alcanzada: 48'63m