FLUIDOS Y ONDAS

COHETERIA HIDRAULICA

KAREN STEFFY SALDAÑA MALDONADO

24868

RAUL GONZALEZ

28995

KAROL STEFANNI DE LA TORRE R.

17402

JAVIER H. BOBADILLA A.

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES

BOGOTÁ DC 2014

1N

COHETERIA HIDRAULICA

OBJETIVO GENERAL:

Diseñar un cohete con el propósito de determinar los factores para su funcionamiento, aplicando las unidades vistas y determinar cuáles son las variables para así iniciar el proyecto.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

- Utilizar materiales reciclables para la elaboración del cohete.- Entender y aplicar la tercera ley de Newton.- Implementar las leyes del movimiento.

INTRODUCCION:

Este trabajo tiene como finalidad, dar a conocer la propuesta que se quiere realizar durante el semestre, en este caso será un cohete hidráulico, ya que, gracias a este ejercicio podemos aplicar los temas vistos en clase.

El cohete funcionara utilizando como combustible, un líquido el cual propulsara el cohete en este caso se utilizara agua utilizando el principio de acción y reacción.

JUSTIFICACION:

Como ingenieros ambientales nuestra misión y visión se basa en realizar proyectos donde se puedan aprovechar los recursos naturales de tal manera que no haya una contaminación o un desperdicio de los recursos es por esto, que nuestra propuesta se basa en experimentar y satisfacer las necesidades Básicas del hombre evitando la contaminación tanto al medio ambiente como a la sociedad.

MARCO TEORICO

Un cohete de agua o un cohete de botella es un tipo de cohete de modelismo que usa agua como propelente de reacción. La cámara de presión, motor del cohete, es generalmente una botella de plástico o PET. El agua es lanzada fuera por un gas a presión, normalmente aire comprimido, lo que impulsa el cohete según la 3° Ley de Newton o principio de acción-reacción.

Consiste en un cuerpo cilíndrico dentro del cual se aloja una cámara de presión (generalmente una botella de PET), y sus alas.

Para comprender el funcionamiento del cohete hidráulico, hay que comprender el funcionamiento de varios principios físicos los cuales son:

PRINCIPIO DE PASCAL

Es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise pascal(1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

TERCERA LEY DE NEWTON

La universalidad de la tercera ley de Newton permite la explicación física de muchos hechos de la vida cotidiana, desde el más elemental como sostenernos sobre la tierra, hasta el movimiento de los cohetes que se aventuran fuera de la atracción gravitacional.

TIRO PARABOLICO

Cuando lanzamos un cuerpo con una velocidad que forma un ángulo con la horizontal, éste describe una trayectoria parabólica. En su obra Dialogo sobre los Sistemas del Mundo (1633), Galileo Galilei expone que el movimiento de un proyectil puede considerarse el resultado de componer dos movimientos simultáneos e independientes entre sí: uno, horizontal y uniforme; otro, vertical y uniformemente acelerado.

 Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.

Aerodinámica

Es la parte de la mecánica de fluidos que estudia los gases en movimiento y las fuerzas o reacciones a las que están sometidos los cuerpos que se hallan en su seno. A la importancia propia de la aerodinámica hay que añadir el valor de su aportación a la aeronáutica. De acuerdo con el número de Mach o velocidad relativa de un móvil con respecto al aire, la aerodinámica se divide en subsónica y supersónica según que dicho número sea inferior o superior a la unidad.

Hay ciertas leyes de la aerodinámica, aplicables a cualquier objeto moviéndose a través del aire, que explican el vuelo de objetos más pesados que el aire. Para el estudio del vuelo, es lo mismo considerar que es el objeto el que se mueve a través del aire, como que este objeto esté inmóvil y es el aire el que se mueve (de esta ultima forma se prueban en los túneles de viento prototipos de aviones).

MATERIALES:

Botellas de 500 ml

8 tubos PVC 50 cm c/u

1 carpeta plástica para los alerones

3 uniones T PVC

2 codos PVC

4 tapones PVC

1 válvula sello matic

1 cinta aislante

1 superbonder

Y pintura para decoración

CONCLUSIONES Y RESULTADOS

Logramos darle el uso y manejo adecuado a los materiales, ya que se logró el objetivo principal que consistía en hacer volar el cohete utilizando los conocimientos físicos en hidráulica y aerodinámica; a pesar que no alcanzamos a completar el puntaje necesario para ganar la competencia.

Observamos que no tuvimos en cuenta algunas variables en el momento de realizar las pruebas, como por ejemplo que para los primeros lanzamientos el cohete y la plataforma se encontraban secos, luego de varios intentos las condiciones cambiaban. Debimos realizar las pruebas con  el cohete y la plataforma mojados; ya que esas eran las condiciones reales en las que se iba a realizar la competencia.

Estando los elementos mojados aumentaba la posibilidad que el cohete se resbalara y cambiara su posición fácilmente.

En nuestro caso fue fundamental que la base de la plataforma fuera graduable, para darle el ángulo ideal para el lanzamiento.

Observamos que cuando aumentábamos la cantidad de agua inyectada al cohete, este se desplazaba a una mayor distancia que la del punto indicado. Esta variable es un punto clave para que el lanzamiento del cohete sea exitoso y  su aterrizaje lo más preciso posible.

Los parámetros más fáciles de fijar son la cantidad de agua y el ángulo de tiro. La presión pude simplificarse usando siempre el mismo compresor alimentado con batería, ya que un inflador manual provee incertidumbres. El parámetro más difícil de evaluar y corregir es la aerodinámica del cohete, que provoca desviaciones en su trayectoria y la inestabilidad en vuelo.

La tecnología es una herramienta eficaz abierta a la exploración de diversas posibilidades, eleva nuestra capacidad de  imaginar, aprender y nos facilita el conocimiento.

Evidencia fotográfica

Foto nº1 construcción del cohete hidráulicoFuente: Raúl González

Foto nº2 construcción del cohete hidráulicoFuente: Raúl González

Foto nº3 construcción del cohete hidráulicoFuente: Raúl González

Foto nº1 construcción del cohete hidráulico

Fuente: Raúl González

Foto nº4 fase intermedia construcción del cohete hidráulicoFuente: Raúl González

Foto nº5 bomba utilizada para impulso del coheteFuente: Raúl González

Foto nº6plataforma de lanzamiento fase final Fuente: Raúl González

Foto nº7cohete fase finalFuente: Raúl González

Foto nº1 cohete hidráulico pruebas Fuente: Raúl González

Foto nº8 cohete hidráulico concurso Fuente: Raúl González

Foto nº9 cohete hidráulico concurso Fuente: Raúl González

FOTO COHETE HIFRAULICO

FUENTE: KAROL DE LA TORRE

FOTO HIDRAULICO

FUENTE: KAROL DE LA TORRE

FOTOS COHETE

FUENTE: KAROL DE LA TORRE

FOTO COHETE

FUENTE: KAROL DE LA TORRE

FOTO COHETE

FUENTE: KAROL DE LA TORRE

FOTO COHETE

FUENTE : KAROL DE LA TORRE

BIBLIOGRAFIA:

http://prezi.com/phbrkjoduock/el-cohete-de-agua/?

http://fisicameca.jimdo.com/inicio/principio-de-pascal/

http://www.educaplus.org/movi/4_3tparabolico.html