Cohete de Agua

Centro de Bachillerato Tecnológico industrial y de servicios No. 128

REPORTE DEL CONCURSO DE LANZAMIENTO DE COHETES IMPULSADOS POR PRESION DE AGUA Y AIRE INTEGRANTES:

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Sebastian Herrera Olivas Álvaro García Carreón Israel Bautista Ramos

6-F 01/05/2023.

INTRODUCCION La construcción y lanzamiento de cohetes de agua es una actividad fascinante que combina la ciencia y la diversión. Un cohete de agua es un dispositivo que utiliza la fuerza de la presión generada por el agua que se expulsa a través de un sistema de propulsión para lanzar una botella de plástico al aire. Los cohetes de agua son una excelente herramienta para enseñar a los estudiantes sobre los principios de la física, la mecánica y la ingeniería, al mismo tiempo que les brindan una experiencia práctica de trabajo en equipo y resolución de problemas. Además, el diseño y la construcción de un cohete de agua pueden ser una actividad emocionante para realizar en casa con amigos y familiares. En este informe, se describirá cómo construir un lanzador de cohetes de agua simple y se explicará la teoría detrás de su funcionamiento. También se presentarán los resultados de la prueba del lanzador y se discutirán las conclusiones.

OBJETIVO El objetivo del proyecto de cohete de agua fue diseñar, construir y lanzar un cohete de agua utilizando los principios de la física, la mecánica y la ingeniería. Este proyecto tiene como finalidad poner en práctica los conocimientos teóricos aprendidos en el aula, fomentar la creatividad, el trabajo en equipo y la resolución de problemas. Además, el proyecto de cohete de agua también puede ser utilizado como una herramienta educativa para enseñar a los estudiantes sobre la ciencia detrás de los cohetes y la tecnología de propulsión. Los objetivos específicos pueden variar dependiendo del contexto del proyecto, pero generalmente incluyen: 

Diseñar y construir un cohete de agua que alcance la mayor altura y/o distancia posible.

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Experimentar con diferentes diseños y materiales para optimizar el desempeño del cohete de agua.

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Analizar y entender los principios de la física, la mecánica y la ingeniería involucrados en el funcionamiento del cohete de agua.

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Desarrollar habilidades prácticas, como la medición, el ensamblaje y la resolución de problemas.

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Trabajar en equipo y fomentar la creatividad para lograr el éxito del proyecto.

MARCO TEORICO Un cohete de agua es un tipo de cohete (en este caso utilizamos una botella) que se ve impulsado por la presión del agua, algo bastante sencillo y fácil de realizar pero que nos ofrece una diversión increíble. Además, con este experimento todo se desarrolla de forma tal que se cumple la tercera ley de Newton. 1. La ley de acción y reacción de Newton: también conocida como la tercera ley de Newton, establece que para cada acción hay una reacción igual y opuesta. En el caso de un cohete de agua, la acción es la expulsión del agua a través de un sistema de propulsión, y la reacción es la fuerza que impulsa al cohete hacia arriba.

2. Presión del agua: la presión del agua es la fuerza que se ejerce por unidad de área en un líquido. En el caso de un cohete de agua, la presión generada por el agua al salir a través de una boquilla produce la fuerza necesaria para propulsar al cohete hacia arriba.

3. Estabilidad del vuelo: un cohete de agua debe ser diseñado para mantener una trayectoria estable durante el vuelo. Esto se logra mediante el diseño adecuado del centro de gravedad y el centro de presión del cohete.

4. Resistencia del aire: la resistencia del aire es la fuerza que se opone al movimiento de un objeto a través del aire. Un cohete de agua debe ser diseñado para minimizar la resistencia del aire y maximizar su velocidad y altura de vuelo.

5. Diseño del sistema de propulsión: el sistema de propulsión de un cohete de agua es crucial para su desempeño. La eficiencia del sistema de propulsión depende de factores como el diámetro de la boquilla, la cantidad de agua utilizada y la presión generada en el interior del cohete.

MATERIALES          

Botella de plástico de 3L (x2) Tubería de PVC de 1/2" (2.5m) 1/2" PVC T's (x3) Tapa de PVC de 1/2" (x4) Acoplamiento de 1 1/4" (x1) Abrazadera de manguera de 3/4" (x1) Pegamento para PVC Corbatas de cremallera (x6) Válvula de aire del neumático (x1) (puede ser de una bicicleta) Cordón de nylon

PROCEDIMIENTO 1.- Primeramente, se mide el tubo de PVC y se cortan 6 pedazos de 25 cm cada uno, y nos quedaría un tubo de 1 metro de largo que también usaremos como la base para colocar nuestro cohete. 2.- empezamos con la base de nuestro cohete, tomamos dos tubos de 25 cm previamente recortados, y los juntaremos con una T de PVC y colocaremos dos tapas de PVC en cada lado de los tubos, a una de las tapas le haremos un orificio y pondremos la válvula de carro o bicicleta, ahí será donde le pondremos aire, es necesario juntarlos con pegamento para PVC para que estos no se despeguen por la presión que realizaremos, lo que nos quedaría de la siguiente forma:

3.- Colocaremos otro tubo de PVC en la parte faltante de la T, haremos este procedimiento otra vez y pondremos

otra t en el centro de ambas partes, donde pondremos el tubo sobrante de 1 metro, quedaría así:

4.- Ahora tomaremos las 6 corbatas y las pondremos en una tira de cinta aislante negra, las pondremos alrededor del tubo de PVC, tomaremos una de las botellas y recortaremos la parte del centro y haremos dos círculos del tamaño del tubo de PVC por los dos lados del plástico, a un círculo le haremos con unas pestañas que irán agarradas de la abrazadera de manguera, pondremos el acople de 1 ¼ al que le haremos un pequeño orificio en el que pondremos el hilo de nylon que saldrá por debajo de la abrazadera, todo esto debe quedar de la siguiente manera:

5.- Ya estaría lista nuestra base para que el cohete despegue, solamente será llenar la botella de plástico (cohete) con agua y echar aire por la válvula que pusimos, También podemos decorar nuestro cohete para que quede un mejor diseño y presentación.

ANALISIS DE RESULTADOS Los resultados fueron los que se esperaron, hacer que la botella de plástico (cohete) despegara de la base, se estima que se alcanzo una altura máxima de 7 metros en el aire, o lo aproximado a 3-4 segundos en el aire, solo cuando despego la botella estuvo estable en el aire, cuando cayó estuvo girando, el despegue fue recto, lo que se puede deducir del despegue fue que este fue bueno, ya que despego de buena forma y para poder concluir con el análisis de los resultados, la cantidad de agua fue factor para que la botella alcanzara esa altura, probe con varias cantidades de agua, y esta fue la mejor altura que alcanzo, en ese despegue se utilizaron alrededor de 300 ml de agua que ayudaron al despegue del cohete.

CONCLUSIONES En conclusión, el proyecto de cohete de agua es una actividad educativa y divertida que permite a los estudiantes y entusiastas de la ciencia experimentar con los principios de la física, la mecánica y la ingeniería. Al construir y lanzar un cohete de agua, se pueden explorar conceptos como la ley de acción y reacción de Newton, la presión del agua, la estabilidad del vuelo, la resistencia del aire y el diseño del sistema de propulsión. En este proyecto, se estableció el objetivo de diseñar y construir un lanzador de cohete de agua y lanzar el cohete para medir su desempeño. Para ello, se siguió un procedimiento detallado que incluyó la selección de materiales, el ensamblaje del lanzador, la preparación del cohete, el llenado del agua y la aplicación de la presión adecuada. Una vez lanzado el cohete, se midieron y analizaron los resultados para evaluar su desempeño.