miércoles, 11 de enero de 2017

COHETE IMPULSADO POR AGUA

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Trabajo realizados por los estudiantes: 


  • Avila Bracamonte Julio
  • Campomani Vara Emely
  • Huertas Regalado Billy
  • Moreno Rodriguez Harold
  • Teodosio Blas Paola

  •  2015

    CHIMBOTE - PERÚ
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    COHETE IMPULSADO POR AGUA
    OBJETIVOS
    • Diseñar y construir un cohete impulsado por agua.
    • Aplicar los conocimientos de la física para la construcción del cohete: principio de acción y reacción, hidrostática, aerodinámica, etc.



          I.             FUNDAMENTO TEÓRICO

    Movimiento vertical de caída libre (MVCL) es el movimiento que realiza un objeto cuando este se suelta o es lanzado de manera vertical.
    El movimiento rectilíneo uniformemente variado teníamos 4 formulas y una del espacio recorrido en el enésimo segundo.
    En el MVCL tenemos las mismas formulas pero con la diferencia de los objetos cuando caen están sometidos a la aceleración de la gravedad, así que con las mismas formulas remplazamos aceleración por gravedad. Y obtenemos las siguiente formulas.

    (+)® El móvil baja
    (-)® El móvil sube


    FÍSICA DEL VUELO

    Un cohete es básicamente una máquina voladora autopropulsada que se mueve siguiendo las Leyes básicas de la física. La diferencia entre este y un avión radica fundamentalmente en que no se apoya en el medio para propulsarse, o sea que puede viajar en el vacío Existen cuatro fuerzas básicas que predominan en el cohete:





    El peso (weight) es la fuerza generada por la atracción gravitacional de la Tierra. Depende de la masa, pero en este caso como no la conserva durante todo el vuelo consideraremos la masa total sólo en el primer momento y aplicada en el centro de gravedad (CG).

    El empuje (thrust) es la fuerza que impulsa hacia arriba y genera el movimiento principal del cohete. Se genera por la salida de masa desde un extremo a alta velocidad cumpliendo el principio de acción y reacción.

    La sustentación aerodinámica (lift) se produce por la acción de las superficies de sustentación cuando el cohete se desplaza.

    La resistencia aerodinámica (drag) es generada por el rozamiento del cuerpo del cohete con el aire, y se opone al movimiento vertical


    LEYES DE NEWTON

    Nuestro cohete además está sometido a las tres leyes o principios de Newton:
    Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta.
    El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción actúan sobre la superficie del cuerpo hasta que se detiene. Cuando se presenta un cambio en el movimiento de un cuerpo, éste presenta un nivel de resistencia denominado INERCIA. Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como ley de la inercia.

    La SEGUNDA LEY DE NEWTON determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve. Si la masa de los cuerpos es constante, la fórmula que expresa la segunda ley de Newton es: 
    Fuerza = masa  aceleración.
    En cambio cuando la masa del cuerpo aumenta o disminuye (cohete), la aceleración disminuye o aumenta. Entonces, debes establecer la cantidad de movimiento (p) que equivale al producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es decir: p = m•v

    La TERCERA LEY DE NEWTON postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario. Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en dirección contraria. La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos. Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce como "ley de acción y reacción".

    EL ANÁLISIS DEL SISTEMA FÍSICO TIENE LAS SIGUIENTES PARTES:

    - Llenado de aire del recipiente mediante una bomba o bicicleta similar
    - Apertura del orificio en la parte inferior del recipiente y expulsión del agua
    - Empuje que experimenta el recipiente al expulsar el agua
    - Ecuaciones del movimiento


         I.        
    MATERIALES Y HERRAMIENTAS BÁSICAS

    A continuación un vídeo del proyecto: