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Física de Ondas y Fluidos

COHETERIA HIDRAULICA:

UN EJEMPLO DE LA PRESENCIA DE LA FISICA EN NUESTRA

COTIDIANIDAD.

INTEGRANTES:

Lorena García Boyacá

Lina Basto Quiñones

Aura Quiñonez Sichacá

PROFESOR:

Lic. Javier Bobadilla

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES

IV SEMESTRE – TECNOLOGÍA EN DESARROLLO AMBIENTAL

2014

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Física de Ondas y Fluidos

COHETERIA HIDRAULICA:

UN EJEMPLO DE LA PRESENCIA DE LA FISICA EN

NUESTRA COTIDIANIDAD.

OBJETIVOS

GENERAL

Incorporar conocimientos adquiridos en las clases teóricas haciendo una

asimilación de estos realizando un experimento práctico.

ESPECIFICOS

Relacionar las leyes de newton a los principios básicos del funcionamiento del

cohete. Analizar y entender la importancia de las ecuaciones descritas en los diversos

principios utilizados en la realización del proceso. Comprender como la física está en cada una de las actividades que realizamos

a diario.

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ANTECEDENTES

En el siglo XIII en China por motivos religiosos comenzaron a usar la pólvora después de ser usada con objetos religiosos se convirtió en un arma bélica desde el siglo XVIII hasta ahora ya que fue mejorado gracias a los aportes de los científicos mencionados a continuación. El científico ruso llamado Konstantin Eduardovich Tsiolkovskiquien (1857-1935) contribuyo al desarrollo de la astronáutica escribiendo una obra denominada “Sueño de la tierra y del cielo” y “La explotación de espacio cósmico mediante aparatos de reacción” en donde se ve algún avance en cuanto a los problemas de aceleración sugiriendo la realización de un cohete y de el mismo modo el comienzo de la las colonizaciones espaciales de satélites y estaciones, ha sido considerado uno de los padres de la astronáutica por lo que uno de los cráteres de la cara oculta de la Luna lleva su nombre. Robert Goddard (1882-1845) también considerado uno de los padres de la astronáutica realizó estudios sobre la dinámica de los cohetes, estudio descrito en su obra llamada “Un método para alcanzar grandes alturas” exponiendo la idea de construir un cohete cuyo combustible fuera líquido, logrando hacer un modelo el cual logra volar por 2.5 segundos, por 56 metros y a una Velocidad media de a 103Km/h. Luego de ella sucedieron unas cuantas nuevas experiencias y con ella invenciones lo que hace que inicie la II Guerra Mundial. Por otro lado debemos traer a colación el científico alemán también considerado padre de la astronáutica Hermann Julius Oberth quien fue quien describió sus aportes en “Los cohetes en el espacio interplanetario”, después de unos años lanzó su primer cohete con ayuda de algunos de sus estudiantes de la Universidad Técnica de Berlín entre los que se encontraba Wernher Von Braun quién más tarde fue director de la N.A.S.A. desde donde logro la tan recordada llegada del hombre a la Luna. En 1960 se importan en Japón unos cohetes de agua procedentes de EE.UU y Alemania y con ello convino una competición de cohetes de agua en los años 80s en Escocia antecedida por la Implementación de una manera creativa de fabricarlos en 1974 y sería con botellas PET las cuales habitualmente encontramos como envases de diferentes gaseosas hecho resaltado en el 1983 por la revista “Mother Earth News”.

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Actualmente los cohetes de agua cobran interés en ámbitos pedagógicos ya que permite la fácil explicación de diversos temas además de que también se realizan competiciones en cuanta rapidez como en diseños, cada vez es más implementado alrededor del mundo existe una organización la cual se ha distinguido por su labor en el ámbito de propiciar en los jóvenes gusto por carreras espaciales llamada JAXA.

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MARCO TEORICO

“Por medio del marco teórico se busca comprender ¿De qué fenómenos o investigaciones anteriores

se vale el cohete de agua para funcionar?” La elaboración de cohetes de agua se ha dado ya que se han convertido en una buena herramienta pedagógica para comprender fenómenos físicos como la tercera ley de NEWTON denominada “el principio de acción-reacción”, el cual nos dice que “si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza (acción), éste reaccionara contra aquél con una fuerza de igual valor y dirección, pero de sentido contrario (reacción)”, esto responde al porque usamos combustibles de manera que en nuestro caso el combustible es el agua. Por otro lado este método pedagógico nos permite citar otros fenómenos como la necesidad de que la botella con la que este elaborado el cohete quede completamente hermética ya que permite que sea una cámara de presión más efectiva. Dentro de los factores físicos que condicionan el lanzamiento del cohete encontramos la fuerza de gravedad en donde reconocemos que entre mayor masa mayor atracción de modo que nos sugiere una relación óptima entre el peso de la botella, la cantidad de agua almacenada y la cantidad de aire. Esto es lo que finalmente condiciona el recorrido del movimiento parabólico originado por el empuje que realiza el aire almacenado hacia el agua presente en nuestro cohete de agua, es decir es lo que determina lo largo del trayecto. Por medio de esta herramienta también podemos observar la energía mecánica del trayecto (energía cinética más energía potencial) donde identificamos el aire realiza el trabajo de impulsar el cohete hacia adelante y hacia arriba y por su lado la gravedad atrae a esta masa hacia abajo impidiendo que este alcance su máxima altura a este impedimento es lo que denominamos rozamiento del aire.

Principio de acción y reacción (tercera ley de Newton) | La guía de Física http://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/leyes-de-newton/principio-de-accion-y-reaccion-tercera- ley-de-newton#ixzz2zYpr30pk http://4classes.blogspot.com/2010/03/cohete-de-agua-prof-manuel-brito.html

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CONCLUSIONES

A la hora de realizar un proyecto es necesario evaluar todas las

posibilidades, y sobre todo realizar las pruebas suficientes que garanticen el

funcionamiento del proyecto.

El agua es definitivamente importante para todo, así que en un futuro no

muy lejano se podría convertir en uno de los combustibles más usados.

En un cohete es netamente necesario controlar variables como: la presión,

el combustible, el ángulo desde el que se realiza el lanzamiento.

Nuestro proyecto, especialmente a menor volumen de agua y mayor presión

menor trayectoria.

Para cualquier diseño de cualquier cosa es mejor inicialmente mirar las

características físicas de cada material para así evitar errores que atrasen el

desarrollo del proceso

Comprobamos las leyes de Newton como que un cuerpo está en su

estado de reposo a menos de que otro cuerpo actué sobre él. Ya que el

agua funcionaba como combustible que cuando se le inyectaba presión

producía su despegue

Además la otra ley de Newton que dice que la fuerza que actúa sobre un

cuerpo es directamente proporcional a su aceleración; esta se veía reflejada

cuando la fuerza de la reacción del agua y la presión iba culminando el

cohete era atraído por la aceleración gravitacional haciendo que regrese a

su estado inicial,

Y por último la tercera ley de Newton la evidenciamos cuando le inyectamos

aire al cohete a través de la válvula sellomatic, cuando ya no había espacio

para más presión el cohete se desprendía de dicha válvula generando una

fuerza contraría a la que se le estaba ejecutando.

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¡LO QUE NO SE DEBE HACER!

1. Realizar la base en madera, resulta más económico y eficiente usar un material como el metal para que la estructura tenga más estabilidad cuando vayamos a hace el lanzamiento. - La madera se expande ocasionando la inestabilidad, en espacial el aglomerado (acumulado) 2. intentar pegar madera y plástico 3. No asesorarse de lo que venden en las ferreterías 4. Hacer las pruebas a última hora 5. Usar un destornillador para introducir la válvula pues la daña

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ANEXOS

Nuestro cohete

¡Quien nos sacó canas!

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¡ Quién nos ayudó a hacer la última base!

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BIBLIOGRAFIA

http://www.astromia.com/astroomia/pionerosmisiles.htm

http://www.astromia.com/historia/padresastronautica.ht

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2mp.conae.gov.ar/descargas/Materiales%20/Cohetes_de_

Agua-Manual_del_Educador.pdf

(http://www.astromia.com/historia/padresastronautica.ht

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