Esta actividad utiliza el principio de acción y reacción de la 3° Ley de Newton, el cual fue explicado en la actividad N°2. Para los cálculos de las variables de la práctica se utilizan los conocimientos de cinemática, física correspondientes a un cuerpo de caída libre en tiro vertical hacia arriba, que son las siguientes:
· Velocidad final = velocidad inicial + aceleración x tiempo
· altura máxima = velocidad inicial x tiempo + ½ de aceleración x tiempo al cuadrado
Aplicando las consideraciones del caso, en todo movimiento de tiro vertical la velocidad final es igual a la velocidad inicial, y el tiempo de subida es igual al tiempo de bajada, el ángulo de arranque es igual al ángulo de llegada y el punto de máximo ascenso coincide cuando la velocidad se anula, de lo que se deduce:
· Velocidad inicial = aceleración de gravedad x tiempo
· H máxima = Vo .t+1/2g.t
A los fines prácticos, midiendo el tiempo podremos obtener todas las variables, para lo cual se tomara el tiempo de subida y bajada del objeto y se considerara la mitad para calcular la altura máxima
Construcción: Se realiza con materiales simples y descartables.
· Botellas de gaseosa lisas de medio litro
· Cartón corrugado de plástico
· Pegamento
· Tijera
· Cinta
· Agua
· Lanzador
Para la tarea se toma la plancha de cartón corrugado se cortan 4 rectángulos de aproximadamente 7 cm X 15 cm, se les realiza un corte en forma de triangulo y se moldean a la forma de la botella en la ubicación que corresponde (Cerca del pico). Una vez moldeadas se pegan (pistola de silicona) al cuerpo del cohete con el ángulo en dirección al pico. Para darle mayor aerodinámica (Que sea en punta) sele adosa otra botella a la cual se le ha cortado previamente el fondo, donde se introduce la base de la primera botella, se busca que queden unidas en forma recta y se le coloca una cinta adhesiva en la unión. Con lo cual se considera terminada la construcción.
El lanzador es un elemento un poco mas elaborado el cual debe cumplir los requisitos de unir el inflador de aire y cargar el tanque de energía del cohete, el cual contiene agua, aproximadamente 1/3 del volumen de la botella, para que realice el cierre hermético neumático y un sistema de traba para realizar este proceso de carga.
Operación: Se inserta el disparador en la botella, verificando la hermeticidad neumática (El sistema no debe perder agua) Luego de ello se le da el ángulo de la trayectoria, en nuestro caso 90° y se comienza a insuflar aire ayudado por un inflador manual, el cual tiene un medidor de presión, el cual cuando llega a los 6Kg se acciona el disparador y se pone en funcionamiento el cronometro hasta medir el momento en que el objeto hace contacto con la tierra. Se probó con barios diseños de cohetes en cuanto a tamaños, cantidad y formas de aletas obteniendo resultados diversos desde los 3Seg, hasta los 7,84 Seg. De vuelo. En nuestro cohete el tiempo de vuelo fue de 7,63 Segundos. Con este dato se introduce en las formulas de la cinemática y se obtienen los siguientes valores:
Tiempo máximo: El que corresponde a la altura máxima = ½ de T == 3,81 Seg.
Velocidad inicial: Vo = g.t = 9,8 x 3,81 == 37,34 M/s
Altura máxima: Vo.t+1/2.g.t2 = 37,34 x 3,81 + ½ .9,8 . 3,81 . 3,81== 213,39 mts.
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