UNIVERSIDAD ECCI

(ECCI)

TECNOLOGIA MECANICA AUTOMOTRIZ

FISICA DE FLUIDOS & TERMODINAMICA

¨COHETE HIDRAULICO ¨

CAMILO ANDRES RODRIGUEZ LOPEZ

CODIGO: 20632

NICOLAS POVEDA

CODIGO:

DIEGO LEONARDO AGUDELO

CODIGO:

BOGOTA D.C

2014

PROYECTO COHETE HIDRAULICO

OBJETIVO GENERAL:

Diseñar & construir un cohete propulsado con agua, de esta forma enteder & comprender los principios físicos como el principio de pascal, leyes de movimiento, la tercera ley de newton (acción & reacción) .

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

*Diseñar & construir un cohete que cumpla con los principios científicos y aerodinámica

*comprende las características científicas de las materias, agua y aire.

*diseñar & construir un prototipo aerodinámico.

* Usar materiales reciclables para creación & uso de este cohete.

Antecedentes.

La primera persona en diseñar un cohete que utilizaba combustible líquido en lugar de pólvora fue un maestro de escuela ruso llamado Konstantin Tsiolkovsky. A partir de entonces transcurrieron más de 20 años antes de que tuviese lugar el primer vuelo de un cohete propulsado con combustible líquido. El 16 de marzo de 1926, un pequeño cohete fabricado por el físico estadounidense Robert Goddard se elevó a una altura de 12,4 metros en un vuelo que duró 2,5 segundos.

En los años siguientes, Alemania se colocó a la vanguardia del desarrollo de cohetes. El resultado de aquel desarrollo fue el V-2, un misil que fue utilizado para atacar ciudades como Londres hacia el final de la Segunda Guerra Mundial.En 1945, muchos científicos alemanes especialistas en cohetes fueron llevados a trabajar a Estados Unidos y la Unión Soviética. Allí contribuyeron a construir

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. Posiblemente, el primer material impreso acerca de la construcción de cohetes de agua con botellas de PET apareció en la edición de agosto de 1983 de la revista estadounidense “Mother Earth News”.

MARCO TEORICO

El principio que explica la propulsión de un cohete de agua es la ley de la conservación de la cantidad de movimiento, que es otra forma de llamar a la 3ª ley de Newton o principio de acción-reacción. Este principio establece que en ausencia de fuerzas externas la cantidad de movimiento de un sistema, p, que es el producto de su masa por su velocidad, permanece constante.

La propulsión del cohete de agua puede esquematizarse como un sistema en el cual se va a producir la expulsión hacia atrás de una parte de su masa (el agua) lo que provocará un empuje que propulsará al resto del sistema hacia delante (acción-reacción), compensándose la cantidad de movimiento total del sistema. La energía mecánica necesaria para la expulsión de esta fracción de masa se almacena en el sistema como energía potencial en forma de gas a presión. Con la expulsión esta energía se irá convirtiendo en energía cinética, las del movimiento del agua y el cohete.

La expansión del aire comprimido se produce relativamente deprisa, unos 0,2 s, lo que no permite un intercambio térmico, por lo que esta expansión puede considerarse un proceso adiabático.

La estabilidad de vuelo del cohete estará condicionada por la posición del centro de masas y de la posición del centro de presión aerodinámica. El primero tiene que encontrarse siempre delante del segundo y a una distancia que se estima empíricamente como óptima cuando ambos están separados alrededor del doble del radio del cohete. Para distancias inferiores el vuelo puede resultar inestable.

El centro de presión aerodinámica representa el punto en el cual se podrían concentrar de forma equivalente todas las fuerzas que frenan el movimiento del cohete debido a la resistencia del aire. El cálculo de su posición es muy complejo, pero gracias al trabajo de James Barrowman (publicado en 1966) se puede resolver usando un sistema de ecuaciones simplificado. Un método alternativo más fácil es encontrar el (baricentro) de una silueta de papel con la misma forma que la proyección lateral del cohete. Este punto es muy cercano al verdadero centro de presión aerodinámica. Además la posición del centro de presión aerodinámica se puede ajustar en cierta medida modificando la posición y dimensiones de los alerones.

DESARROLLO DEL PROYECTO

La idea de nuestro diseño consiste en usar una botella de gaseosa de 600 ml, un tubo pvc conectado por una bomba de aire manual, para evitar fugas un tapon de caucho & silicona para tubos, asi evitar que el aire salga por pequeños orificios

& obtener mayor presión dentro de la botella de 600 ml .

*BOTELLA 600 ml

*BOMBA DE AIRE MANUAL

EVIDENCIA:

CONCLUSIONES:

*Con este proyecto logramos el objetivo principal de hacer volar el cohete ,usando los conocimientos de la física & la areodinamica.

*Observamos que a medida que se aunmentaba el fluido , en este caso agua , el desplazamiento del cohete era mayor.

*Observamos que con la ayuda de silicona para tubos, no podíamos encontrar fugas que afectaran el despegue del cohete, entre mas seca la silicona mas presión se generaba dentro de la botella de 600ml

*Logramos entender la aerodinámica del cohete, pero nos falto aumentar el peso de este para lograr la distancia correcta.

*Comprendimos que para cumplir con la distancia exigida debíamos fijar la cantidad de agua indicada, la presion del aire & es muy importante el angulo de tiro.

*Aprendimos & reforzamos de una manera didáctica la mecánica & la tercera ley de Newton.

BIOGRAFIA:

http://es.wikipedia.org/wiki/Cohete

http://universo.about.com/od/Experimentos/fl/Historia-del-cohete.htm