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MODELOS DE COHETES DE AGUA Entre los diferentes tipos de cohetes hemos creído conveniente considerar cuatro modelos según sus características principales, cuatro según sus alas y cuatro según la nariz o punta: 1. Según forma y número de ALERONES de cola El propósito de colocar aletas en un cohete es proporcionar estabilidad durante vuelo, es decir, para permitir que el cohete mantenga su orientación y trayectoria de vuelo prevista. Si un cohete fuera lanzado sin las aletas, pronto comenzaría a caer después de dejar la rampa de lanzamientos, debido a la manera que las fuerzas aerodinámicas y otras (tales como viento) actúan sobre el cohete, en lo referente a las fuerzas que son ejercidas sobre el cohete por el motor y por la gravedad. VENTAJAS GENERALES: Un mejor direccionamiento del cohete se logra con el agregado de las aletas traseras. Estas aletas pueden tener formas diversas, ser más o menos largas y variar en cantidad (3 o 4 es lo habitual). Las aletas no tienen una función estética sino funcional y en este sentido es bueno buscar diversidad de formatos para ver el que mejor se adapta a cada modelo de cohete. Si escogimos a las curvas de cartón paja para nuestro cohete le proporcionará a éste estabilidad en el aire. DESVENTAJAS GENERALES: × Si elegimos un cartón duro (despreciando la forma de los alerones) funcionará pero solo por un tiempo, siendo un mejor material el plástico que se usa en las carpetas de bolsillo o en las carpetas de tres anillas para lograr mayor RESISTENCIA. × A pesar de que las alas curvas de cartón paja le proporcionaron estabilidad en el aire, son

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MODELOS DE COHETES DE AGUAEntre los diferentes tipos de cohetes hemos credo conveniente considerar cuatro modelos segn sus caractersticas principales, cuatro segn sus alas y cuatro segn la nariz o punta:1. Segn forma y nmero de ALERONES de colaEl propsito de colocar aletas en un cohete es proporcionar estabilidad durante vuelo, es decir, para permitir que el cohete mantenga su orientacin y trayectoria de vuelo prevista. Si un cohete fuera lanzado sin las aletas, pronto comenzara a caer despus de dejar la rampa de lanzamientos, debido a la manera que las fuerzas aerodinmicas y otras (tales como viento) actan sobre el cohete, en lo referente a las fuerzas que son ejercidas sobre el cohete por el motor y por la gravedad. VENTAJAS GENERALES: Un mejor direccionamiento del cohete se logra con el agregado de las aletas traseras. Estas aletas pueden tener formas diversas, ser ms o menos largas y variar en cantidad (3 o 4 es lo habitual). Las aletas no tienen una funcin esttica sino funcional y en este sentido es bueno buscar diversidad de formatos para ver el que mejor se adapta a cada modelo de cohete. Si escogimos a las curvas de cartn paja para nuestro cohete le proporcionar a ste estabilidad en el aire.

DESVENTAJAS GENERALES: Si elegimos un cartn duro (despreciando la forma de los alerones) funcionar pero solo por un tiempo, siendo un mejor material el plstico que se usa en las carpetas de bolsillo o en las carpetas de tres anillas para lograr mayor RESISTENCIA. A pesar de que las alas curvas de cartn paja le proporcionaron estabilidad en el aire, son muy dbiles y con el agua se daan rpidamente por lo que se considerara tratar con balsa. La altura que alcance el mismo, disminuir, si tenemos muchas aletas, porque el cohete al tener mayor superficie, la resistencia del aire al paso del mismo ser mayor a la de un cohete con menor superficie.

MODELOS DE FORMAS DE LOS ALERONES

ABCD

VENTAJAS Alcanza regular altura Estabiliza al cuerpo Le da una mejor esttica y cierta ligereza al cohete

DESVENTAJAS Depende mucho del material que se use para hacerlas, sino no se lograr para que despeje el cohete. Al ser pequeas

2. Segn la NARIZ O PUNTA:VENTAJASDESVENTAJAS

CNICA Los cohetes tienen una cmara explosiva (los astronautas, los satlites o las ojivas explosivas) y por lo general estn ubicadas en o cerca de la nariz cnica de los cohetes. Por ejemplo, el mdulo de comando del Apolo, tena forma cnica. La nariz cnica tambin lleva un sistema de gua que debe tener un cohete, que ayuda a dirigir el cohete hacia su destino sin dejar que se desve. Los sistemas de gua pueden incluir computadoras a bordo, sensores, radar, y un radio para proveerle de informacin y controlar la ruta de vuelo del cohete..

OJIVA

PARABOLICA

ELPTICA

Tipos de narices, segn su formaCoeficiente de resistencia(sin unidades)

Cnicas0,667

Ojivales0,446

Parablicas0,5

Elpticas0,333

MODELOS DE RAMPAS:Nuestro primer modelo de rampa est construido bsicamente de madera y como se podr apreciar en las siguientes imgenes, consta de la unin de 4 listones de madera para la base o pie y sobre estos otros dos listones ubicados perpendicularmente a dos de los extremos ms largos de la base. En la parte superior con la ayuda de tornillos y aseguradores se le adhiere la parte graduable de nuestro lanzador que consta de otro pedazo de madera con un conector de una manguera de riego. Es ah en donde se conectar nuestro tubo tanto a la botella como a la bomba de aire

Ventajas: Econmico Fcil de construir EstableDesventajas: A pesar de ser materiales econmicos no son fciles de encontrar en tiendas comunes. Puede que al

Para generar una direccion en movimiento parablico se debe crear una estructura que le genere una direccion, angulo y plataforma de lanzamiento como se muestra en la figura 3 la cual soporte la presin de salida del liquido contenido.La plataforma de lanzamiento tambin puede tener diversidad de formas, siendo su funcin bsica guiar al cohete en su lanzamiento y una precisin deseada.Nosotros elegimos hacerlo con perfiles de aluminio como muestra la figura, pero estructuras semejantes pueden hacerse en madera.

TEMAS:El cohete de agua se usa como ejemplo en los temas: Fuerza y Movimiento: fuerza es

Movimiento en fluidos Momento de fuerza

Velocidades

PresinEl peso (weight) es la fuerza generada por la atraccin gravitacional de la Tierra. Depende de la masa, pero en este caso como no la conserva durante todo el vuelo consideraremos la masa total slo en el primer momento y aplicada en el centro de gravedad (CG). El empuje 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 accin y reaccin. La sustentacin aerodinmica (lift) se produce por la accin de las superficies de sustentacin cuando el cohete se desplaza. La resistencia aerodinmica (drag) es generada por el rozamiento del cuerpo del cohete con el aire, y se opone al movimiento vertical.PRIMERA LEY DE NEWTONDurante el despegue del cohete es aplicadala primera Ley de Newtonque menciona lo siguiente:-En ausencia de fuerzas opuestas, sininguna fuerzaacta sobre un objeto en reposo o movindose a una velocidad constante, este contina hacindolo de manera continua -En ausencia de fuerzas opuestas, siuna fuerza actasobre un objeto en movimiento o movindose a velocidad constante, este seaceleraen la direccin de la fuerza.-La aceleracin de tal objeto est limitada por su propia resistencia al movimiento, a lo cual Newton le llaminercia.-Si la resistencia al aire puede ser ignorada, un objeto ligero cae tan rpido con uno del doble de peso. Newton propuso que la razn era que aunque la fuerza de gravedad sobre el objeto ms pesado (su peso) erael doblede grande,tambin lo erasu inercia.En trminos actuales, podemos decir que ambos, peso e inercia son proporcionales a lamasa del objeto, o sea, la cantidad de materia que contiene.La Segunda Ley de NewtonDe acuerdo a la segunda ley de Newton, la aceleracin de un objeto es proporcional a la fuerza F actuando sobre ella e inversamente proporcional a su masa m. ExpresandoFennewtonobtenemosa--para cualquier aceleracin, no solamente para la cada libre.El hecho que la aceleracin se incremente al irse quemando el combustible (en nuestro caso es el agua) es particularmente importante y si lo llevamos a la realidad es mucho ms importante durante los vuelos espaciales tripulados, cuando la carga incluye a astronautas vivientes.Tercera ley de Newton.Muchos de los cohetes actuales obtienen su empuje de reacciones qumicas (motor de combustin interna). Un motor cohete qumico puede usar propelente slido, lquido o una mezcla de ambos. En nuestro caso la reaccin qumica se inicia entre elcombustible (agua) y eloxidanteen la cmara decombustin, y el resultado son los gases calientes que se aceleran a travs de unatobera(o toberas) en la parte final del cohete. La aceleracin de estos gases a travs del esfuerzo del motor (empuje) en la cmara de combustin y en la tobera, haciendo que el vehculo se mueva (de acuerdo con la tercera Ley de Newton, que se puede enunciar formalmente as: "Las fuerzas siempre ocurren en pares. Si el objeto A ejerce una fuerza F sobre el objeto B, entonces el objeto B ejerce una fuerza igual y opuesta -F sobre el objeto A" o en forma comn:"Cada accin tiene una reaccin igual y opuesta").

COHETE ESCOGIDO

Razones de la forma de nuestro cohete:Nariz de forma cnica corta la resistencia del aire:El aire tiene masa y, mientras ms denso sea (particularmente cerca de la superficie terrestre), ms resistencia ofrecer a los objetos que intenten desplazarse a travs de l. Los cohetes deben ser aerodinmicos (con formas elongadas y elpticas) para minimizar la cantidad de friccin que encuentren a medida que viajan a travs del aire. Es por este motivo hemos creido conveniente usar esta forma en la punta de nuestro cohete.