proyecto coheteria 1

Asignatura ; [ TGP 3D1N ] FISICA

TERMODINAMICA

proyecto coheteria

Instructor ; JAVIER BOBADILLA

PROYECTO COHETERIA Página 1

PROYECTO COHETE HIDRÁULICO

OSCAR FERNEY ALONSO MERCHÁN.

CÓDIGO. 2012184384

LISBETH KARINA QUIROGA MUÑOZ.

CÓDIGO. 2012184541

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES ECCI

TECNOLOGIA DE GESTION DE PROCESO INDUSTRIALES.

FISICA TERMODINAMICA TERCER SEMESTRE (3D1N)

BOGOTA D.C.

2013


TERMODINAMICA

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PROYECTO COHETE HIDRÁULICO

OSCAR FERNEY ALONSO MERCHÁN.

CÓDIGO. 2012184384

LISBETH KARINA QUIROGA MUÑOZ.

CÓDIGO. 2012184

PROFESOR

JAVIER HUMBERTO BOBADILLA AHUMADA.

ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES ECCI

TECNOLOGIA DE GESTION DE PROCESO INDUSTRIALES.

FISICA TERMODINAMICA TERCER SEMESTRE. (3D1N)

BOGOTA D.C.

2013


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CONTENIDO

INTRODUCCION ........................................................................................................................... 4

1. AVANCE PRIMER CORTE ................................................................................................... 5

1.1 TITULO PROYECTO. .................................................................................................... 5

1.2 OBJETIVOS PROYECTO. ............................................................................................ 6

1.3 ANTECEDENTES PROYECTO. .................................................................................... 7

2. AVANCE SEGUNDO CORTE. .............................................................................................. 7

2.1 MARCO TEORICO. ....................................................................................................... 7

2.2 BUSQUEDA BIBLIOGRAFIA. ........................................................................................ 9

2.3 COMIENZO DEL DESARROLLO DEL PROYECTO. .................................................... 9

3. AVANCE TERCER SEMESTRE ...........................................................................................12

3.1 FINALIZACION DE PROYECTO. ................................................................................ 12

3.2 ENTREGA DEL PROYECTO. ..................................................................................... 13

3.3 CONCLUSIONES. ....................................................................................................... 13


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INTRODUCCION

La razón de un ingeniero es buscar respuestas a lo desconocido generando una mayor

identificación de procesos solucionando inconvenientes constantes de nuestra vida cotidiana

pero todo se enfoca a la razón de la pregunta cómo funciona un sistema o los objetos, de allí se

desprende nuestro primer objetivo general de la cohetería hidráulica.

Llevar a la práctica todos los conocimientos teóricos dados en la clase con conocimientos

generados en el transcurso de la historia de la física aplicando conceptos de la física de fluidos y

termodinámica para así generar las características suficientes para que el cohete hidráulico

cumpla con los parámetros para poder realizar la función deseada.


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1. AVANCE PRIMER CORTE

1.1 TITULO PROYECTO.

Cohete Hidráulico

Un cohete de agua es un tipo de cohete que usa agua como propelente de reacción. La cámara

de presión, como el motor del cohete, es generalmente una botella de plástico. El agua es

lanzada fuera por un gas a presión, normalmente aire comprimido, lo que impulsa el cohete

según la 3ª ley de Newton.

Este cohete de agua, es una botella de plástico, parcialmente llena de agua, en la que se

introduce aire a presión para luego dejar que escape por un orificio de salida e impulse la botella.

Al realizar este experimento queremos ver como lo estudiado en clase se puede comprobar de

manera sencilla, aun aplicando una de las leyes del gran matemático Isaac Newton y así

podemos ver que estas leyes aplican en nuestro quehacer diario sin efectuar mayores esfuerzos.

La construcción y lanzamiento de cohetes de agua es un experimento físico bien interesante,

porque en él se aplican de manera práctica muchos principios básicos de la física; entender

estos principios ayuda a diseñar bien los cohetes para hacerlos más eficientes, pero también

permite conocer estos conceptos teóricos y colocarlos en práctica a través de la innovación para

realizar este proyecto.

Proyecto hidráulico.

El origen del cohete es probablemente oriental. La primera noticia que se tiene de su uso es del

año 1232, en la China y fue introducido en Europa por los árabes. Durante los siglos XV y XVI

fue utilizado como arma incendiaria. Posteriormente, con la extensión de la artillería, el cohete

bélico desapareció hasta el siglo XIX, y fue utilizado nuevamente durante las guerras

napoleónicas.

A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, aparecieron los primeros científicos que vieron el

cohete como sistema para propulsar vehículos aéreos espaciales tripulados, entre los cuales

cabe destacar al ruso Konstantin Ciolkovskij, al alemán Hermann Julius Oberth y al

estadounidense Robert Hutchings Goddard, y, más tarde a los rusos Sergej Korolev y Valentin

Gruchensko y al alemán Wernher von Braun.

Este último desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial los cohetes V-1 y V-2 (A-4 en la

terminología alemana), que constituyeron el núcleo de las investigaciones norte-americanas y

soviéticas de la posguerra.

Si bien es cierto que, inicialmente se desarrollaron cohetes específicamente destinados a usos

militares, los programas espaciales que pusieron en marcha soviéticos y estadounidenses, se

basaron en cohetes diseñados con finalidades propias de la astronáutica, entre los que hay que


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destacar, por parte norte-americana, el Atlas, el Agena, el Thor 2, el Atlas-Centaur, la serie Delta,

los Titán y Saturno (entre los cuales el Saturno-V, que hizo posible el programa Apollo), y, por

parte soviética, los cohetes designados, por las letras A, B, C, D y G (estos dos últimos tuvieron

un papel equivalente a los Saturno norte-americanos).

Otros países que han construido cohetes, en el marco de un programa espacial propio, son

Francia, Gran Bretaña (que lo abandonó), Japón, China, Brasil y la India, así como el consorcio

europeo que constituyó la Agencia Espacial Europea (ESA), que ha construido y explotado el

cohete lanzador Ariane.

1.2 OBJETIVOS PROYECTO.

Objetivo general

Construir un cohete propulsado por agua a presión a partir de una botella de plástico para

llenarla de agua y una válvula, a fin de comprender la aplicación de varios principios físicos tales

como:

El principio de Pascal

El principio de acción o reacción (3ª ley de Newton)

Leyes de movimiento como el tiro parabólico

Caída libre con rozamiento

Aerodinámica

Objetivos Específicos

Fabricar un cohete que funcionará utilizando como “combustible” agua, lo cual propulsará el

cohete.

Explicar el funcionamiento de nuestro cohete de bajo costo aplicando algunos principios de la

física aprendidos en clase.

Investigar y profundizar sobre el uso de los cohetes en la actualidad y su importancia en nuestra

sociedad.


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1.3 ANTECEDENTES PROYECTO.

Antecedentes de la Investigación

En la década de 1960, el Japón importó cohetes de agua de juguete fabricados en Alemania y

los Estados Unidos. A mediados de 1980 se realizaron competiciones de cohetes de agua en

Escocia.

Las botellas de polietileno tereftalato (PET) para bebidas gaseosas, que es el material que se

utiliza generalmente para fabricar cohetes de agua, fueron empleadas por primera vez en 1974

en los Estados Unidos de América y su uso aumentó rápidamente a medida que se difundían

entre los consumidores.

La idea de fabricar cohetes impulsados por aire a presión surgió en el año 1983 como proyecto

fin de carrera en una universidad de EEUU. Desde entonces, el prototipo de cohete propulsado

con agua ha ido ganando popularidad hasta ser usado por la NASA en busca de nuevos talentos

por colegios americanos.

2. AVANCE SEGUNDO CORTE.

2.1 MARCO TEORICO.

El siguiente marco teórico es la representación de nuestro proceso de elaboración del proyecto

nos pareció importante plasmar la información en un diagrama de flujo debido a que una

representación grafica permite rápidamente visualizar el proceso completo


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2.2 BUSQUEDA BIBLIOGRAFIA.

La información la hemos sustraído de las siguientes páginas web y libro de manual para hacer

cohetes;

http://los-cohetes.8k.com/nocion/nocion.htm

https://2mp.conae.gov.ar/descargas/Materiales%20/Cohetes_de_Agua-

Manual_del_Educador.pdf

2.3 COMIENZO DEL DESARROLLO DEL PROYECTO.

Como lo mencionamos en el marco teórico vamos a seguir una serie de pasos los cuales hemos

avanzando en gran parte para este corte vamos a describir los materiales y equipos que

necesitaremos para el desarrollo del proyecto del cohete hidráulico.

2 botellas de 600 ml

Cinta aislante

Tijeras

Bisturí

Regla

Cinta transparente

Una vez que compramos los materiales vamos a realizar el procedimiento de avance de nuestro

cohete.

PRIMERIA ETAPA;

Vamos a realizar el corte superior de una botella para colocarla en la segunda como lo podemos

visualizar en las siguientes fotografías

http://los-cohetes.8k.com/nocion/nocion.htm

https://2mp.conae.gov.ar/descargas/Materiales%20/Cohetes_de_Agua-Manual_del_Educador.pdf

https://2mp.conae.gov.ar/descargas/Materiales%20/Cohetes_de_Agua-Manual_del_Educador.pdf


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Una vez realizado el corte vamos a utilizar la cinta aislante la pegar el parte de la botella en la

segunda como lo vemos en la siguiente foto.

La parte inferior de nuestra primera botella se realiza un segundo corte pata colocarlo en la parte

inferior de nuestra segunda botella.

Podemos evidenciar nuestro avance en la generación de nuestro cohete hidráulico de 600 ml

SEGUNDA ETAPA

Una vez hecho el proceso anterior se procedió a realizar la instalación de los respectivos

alerones estos los hicimos con una carpeta de plástico y fueron sujetados con cinta doble faz la

característica principal de estos alerones fueron las medidas las cuales tienen un grado de corte

de 45 grados y una altura de 10 centímetros fueron tres los que instalamos brindando y

esperando la aerodinámica suficiente para la elevación.

Alerones con grado de inclinación de 45 grados.

En la imagen podemos ver reflejado la base con graduación de ángulos parte fundamental para

el lanzamiento y proyección esperada.


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Para brindar mayor estabilidad en el tiro parabólico y con recopilación de información se realizó

la instalación de plastilina para generación de peso en la cabeza del cohete aproximadamente

fueron 25 gramos de plastilina la cual fue dispersada adecuadamente y sellada con la cabeza de

la otra botella.

TERCERA ETAPA

Hemos terminado la parte de ensamble de nuestro cohete con propulsión de agua paso siguiente

es la generación de ensayos y toma de lectura de distancias para aplicarlos y poder generar el

objetivo.

Es necesario tener nuestra válvula sello matic para carro escarabajo la cual es la siguiente;

Esta pieza juega una parte fundamental en la aplicación de

nuestro proyecto debido a su diseño permite el ingreso de aire y la retención de este, en el medio

donde trabajo utilizamos dispositivos asociados a este principio como lo son válvulas cheque que

permiten en flujo y un solo sentido del agua sin retorno, y en el campo de la electrónico se

relaciona con diodo el cual permite que la corriente se transporte en un sentido y no se devuelva.

Pues bien hemos terminado nuestras etapas de ensamble de nuestro cohete a continuación

vamos a desarrollar la parte más interesante de nuestro proyecto la generación del lanzamiento.


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3. AVANCE TERCER SEMESTRE

3.1 FINALIZACION DE PROYECTO.

De acuerdo con información recopilada a lo largo del semestre empezamos a seguir las pautas

para el inicio del lanzamiento. El procedimiento que realizamos se describe a continuación;

1. Toma de distancia de lanzamiento referencia mitad de cancha de microfútbol.

2. Medición de cantidad de agua.

3. Toma de lectura de grado de inclinación.

4. Toma de lectura de pedalazos de presión aplicada a la botella.

Estos aspectos fueron importantes en la generación de nuestros lanzamientos para nuestro caso

realizamos una serie de lanzamiento los cuales los describimos así;

lanzamiento 1 lanzamiento 2 lanzamiento 3

Grados 45 45 45

Peladazos 20 30 40

Agua 20mml 20mml 20mml

Dsitancia 3/4 de cancha cancha completa salio de cancha

LANZAMIENTO COHETES ECCI

Durante los tres ensayos no pudimos llegar a la meta la presión y cantidad juega una parte

fundamental en el proceso para un buen tiro parabólico.

Cohete con grado de inclinación 45 grados.

Para nuestro proceso la generación de datos fue parte fundamental su aplicación nos permitió

llevar estadísticas de lanzamiento y el empezar a varias las tres variables que a nuestra

perspectiva son fundamentales en el proceso.


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3.2 ENTREGA DEL PROYECTO.

La entrega del proyecto fue la generación de los lanzamiento del cohete para nuestro caso los

ensayos tuvieron un buen rendimiento y porcentaje.

En las pruebas nos faltó asertividad por lo cual tuvimos cero puntos en dos lanzamientos en el

tercer lanzamiento no pudimos participar debido a problemas técnicos en el lanzamiento.

3.3 CONCLUSIONES.

Hay una serie de expectativas en cada proyecto emprendido de ellas pudimos cumplir unas y

otras no para nuestro caso a continuación vamos a plasmar nuestras conclusiones de nuestro

proyecto;

Durante el desarrollo del proyecto pudimos evidenciar la aplicación de la física y los

temas vistos en clase con el objetivo de empezar a realizar análisis y cálculos con

variables presentes en el medio ambiente que influyeron para la generación de un tiro

parabólico.

Para nuestro modo de ver la mejor aplicación de la física es generación datos

contundentes y realizar prácticas constantes para llevar estadísticas de tiro ensayo error.

Pudimos evidenciar la estabilidad que debe tener la presión ejercida en la botella la

cantidad de agua y el grado de inclinación de la base para poder generar una adecuada

distancia para nuestro caso no fue fortuna el tiro.

El principio de Bernoulli juega un papel fundamental en el lanzamiento la aerodinámica y

diseño del cohete también juega un pale importante.

Lo más grato es saber que la física hasta nuestro días la podemos aplicar en cualquier

campo cosas tan elementales como lo es un cohete con propulsión de agua.

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