Trabajo realizados por los estudiantes:
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:
- 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
A continuación un vídeo del proyecto:
Y las instruciones?
ResponderBorrarMis disculpas, no están,,,
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