Cohete de propulsion a chorro

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EVA MARÍA VÁSQUEZ RIVAS

Matrícula: 12-0617

ID: 1053764

DALINA ISABEL VERAS PÉREZ

Matrícula: 12-0622

ID: 1053615

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Informe de

LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

ING208

Sección

70

Presentado al profesor

MARTÍN MELÉNDEZ

ÁREA DE INGENIERÍA

Entrega: 7/07/14

Contenido

INTRODUCCIÓN        1

OBJETIVO ESPECÍFICO        2

MARCO TEÓRICO        3

Propulsión        3

Chorro        3

Propulsión a chorro        3

Tercera Ley de Newton        3

Conservación de la cantidad de movimiento        4

METODOLOGÍA        5

Cohete        5

Base        7

Sistema de lanzamiento        8

Lanzamiento        9

CÁLCULO Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS        10

ANÁLISIS DE RESULTADOS Y CONSLUSIONES        11

Bibliografía        12

INTRODUCCIÓN

El experimento del cohete a propulsión a chorro de agua es de los pocos que no es a base de combustible, sino de agua. Consiste en aplicar una determinada presión con aire al cohete que contiene un volumen específico de un fluido, en este caso agua, para luego al activar el lanzamiento por la presión que hace el aire, dicha presión irá desplazando el fluido hacia fuera del recipiente provocando así que éste ascienda.

OBJETIVO ESPECÍFICO

• Crear un cohete de propulsión a chorro con agua, a partir de materiales simples, que se eleve más de de 10 metros.

MARCO TEÓRICO

Propulsión

"La propulsión es un sistema capaz de imprimir velocidad creciente o aceleración a un cuerpo, mediante un dispositivo que expele materia (denominado motor cohete). El concepto “propulsión” puede ser usado con otras muchas palabras, tales como: chorro de cohete o nave espacial, de esta forma se tiene “propulsión a chorro”, “propulsión de cohetes”, o “propulsión de nave espacial” etc." (Wise Up Kids, 2004)

Chorro

"La palabra chorro se refiere normalmente a una corriente de líquido o gas emitida con alta velocidad, como el chorro de agua de una fuente o un chorro de aire que sale del neumático de un automóvil. La propulsión a chorro es la aplicación de tales chorros a la producción de movimiento." (Wilson & Buffa, 2003)

Propulsión a chorro

"La propulsión a chorro tiene como principio básico la presurización de un recipiente el cual contiene algún elemento llamado masa reactiva, misma que como su nombre lo indica reacciona a la impresión o aplicación de energía." (Wise Up Kids, 2004)

"La propulsión a chorro se explica por la tercera ley de Newton y, en ausencia de fuerzas externas, también por la conservación de la cantidad de movimiento." (Wilson & Buffa, 2003)

Tercera Ley de Newton

"La tercera ley, la ley de reacción, afirma que las fuerzas nunca ocurren de forma individual, sino en pares iguales y opuestos. El movimiento hacia adelante de un cohete se debe a la reacción del rápido chorro a presión de gas caliente que sale de su parte posterior." (Sólo Ciencia)

Conservación de la cantidad de movimiento

"Consiste en que la suma geométrica de las cantidades de movimiento de los cuerpos en interacción se conserva invariable. La suma de las cantidades de movimiento queda constante aunque las cantidades de movimiento de los cuerpos varían, ya que sobre cada cuerpo actúan las fuerzas de interacción." (EcuRed)

METODOLOGÍA

Cohete[pic 5]

Imagen extraída de http://los-cohetes.8k.com/nocion/parts.htm

Para hacer el cohete, tome una botella de 2.5 litros como cuerpo (body tube). Para la nariz (nose cone) extraiga el área de la boquilla de otra botella del mismo tamaño, agregue masilla y péguelo al cuerpo. El propósito de esta parte es guiar al cohete en su asenso al cielo. Las función de las alas (fins) es darle estabilidad al cohete en el aire y hacer que viaje en línea recta; están hechas de cartón fino cubierto con vinilo. El guía de despegue (launch lug) del cohete es una sección del tubo de la base que entra a la botella.

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Base[pic 7]

Para la base se hizo una estructura en forma de H, para darle estabilidad, con tubos de 1 pulgada de diámetro. El tubo que sobresale de la base, de 1/2 pulgada, funciona como guía de despegue. En este mismo tubo, nace otra rama de 1/2 pulgada por donde se conecta la bomba de aire con manómetro integrado. Además, está sellado en el extremo inferior para que el aire no se vaya hacia la base. La bomba le entrega aire al sistema a través de una válvula de Schrader.

Sistema de lanzamiento[pic 8]

Debido a que cuando el cohete despega expulsa todo el agua y moja a cualquiera que esté a menos de medio metro de distancia, resulta casi imposible sostener el cohete y no quedar empapado en el intento, por lo que decidimos hacer un sistema de accionamiento a distancia inspirado en H2O Thruster Complete Assembly Instructions Part 1.

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