El cohete de agua
Los invitamos a compartir un proyecto desarrollado en 6to Naturales. Este proyecto se desarrolla en la cátedra de Física Clásica y Moderna de 6to año. El objetivo es construir un cohete de agua. Es un tipo de cohete que se ve impulsado por la presión del agua. Además, con este experimento se observa que se cumple la Tercera Ley de Newton. Los cohetes funcionan bajo el principio de acción y reacción, en este caso con masa variable. De esta forma, lo que harán será generar presión dentro de la botella introduciendo aire en su interior. Esta presión llega a un límite y cuando esto ocurre, se libera la presión por el orificio de la botella con gran impulso, expulsando el agua de su interior para establecer un equilibrio de presión entre el interior y el exterior.
¿Qué sucede?
Etapas del vuelo de un Cohete hidráulico. En el estudio del vuelo de un cohete de agua, es posible identificar tres etapas:
1. Propulsión con agua: El cohete contiene agua y aire a una presión inicial y por ello el peso del sistema es significativo. Al disparar el cohete, este expulsa el agua a través de la boquilla de la botella, con una velocidad que depende de la presión del aire. El agua expulsada proporciona un empuje de propulsión que aumenta el impulso del cohete asociado a una disminución en su masa. La presión del aire va disminuyendo, reduciendo la velocidad de salida del agua y el empuje de propulsión. En contraste, la velocidad y la fuerza de arrastre se incrementan. La propulsión del agua dura hasta que todo el volumen de agua ha sido expulsado de la botella.
2. Propulsión con aire: El aire que permanece dentro del cohete al final de la etapa anterior se encuentra aún presurizado, lo que provoca un empuje adicional en el cohete al ser expulsado. Este efecto generalmente no es considerado en un sencillo análisis teórico, sin embargo, el incremento en el momento lineal del cohete puede ser significativo dependiendo de la magnitud de la presión del aire restante, debido a que el peso del cohete en este punto es pequeño.
3. Vuelo libre: Al final de la etapa de propulsión con aire, el cohete está vacío (o, de hecho, lleno de aire a presión atmosférica) y realiza un vuelo completamente balístico.
Los invitamos a ver la experiencia