Bitàcora del Cohete - Grupo 54

INTEGRANTES:

Ángela Ramírez COD: 2100330

Harold Robbins COD: 2100766

Angélica Pérez COD: 2100398

Lorena Useche COD: 2101021

Plan de Trabajo:

Lanzamiento de Cohete Propulsado por Agua.

1. Lista de Actividades:

1. Definir las fuentes de información a consultar.
2. Investigación en Internet sobre el tema.
3. Definición de restricciones.
4. Generación de soluciones.
5. Generación de Bocetos.
6. Diseño y Construcción del Cohete.
7. Prueba de Lanzamiento.
8. Generación de Documentación.

CALCULO TIEMPO POR ACTIVIDAD

ACTIVIDAD	TIEMPO
Tarea A	30 minutos
Tarea B	120 minutos
Tarea C	60 minutos
Tarea D	60 minutos
Tarea E	90 minutos
Tarea F	120 minutos
Tarea G	60 minutos
Tarea H	60 minutos

Se ha manejado un tiempo de riesgo de 15 minutos por cada actividad, con el objetivo de controlar los retrasos que se puedan presentar.

Diagrama de Gantt

DEFINICION DEL PROBLEMA

Diseñar y construir un cohete propulsado por agua con un desplazamiento mínimo de ocho (8) metros en movimiento parabólico para comprender el funcionamiento de varios principios físicos tales como:

• El principio de Pascal.
• El principio de acción o reacción (3ª ley de Newton).
• Leyes de movimiento como el tiro parabólico.
• Caída libre con rozamiento.
• Aerodinámica.

Cuyo despegue debe realizarse en mínimo dos intentos.

MATERIALES

- Botella de plástico

- Tapón de corcho o de goma

- Bomba de aire para bicicleta

- Agua

- Aguja para inflar balones

- Cartón paja (para alerones)

RESTRICCIONES Y CRITERIOS

· Tiempo de entrega y prueba.

· Restricción de los materiales como agua, es decir que solamente podemos utilizar el elemento del agua para realizar el despegue del cohete.

· El material del tapón a utilizar debe ser adecuado para poder lograr el objetivo.

· La distancia de la meta es de 8 metros.

· Cohete fabricado de buena calidad.

· Conseguir el equipo necesario que suministre la suficiente presión para elevar el cohete.

· Pruebas de materiales para garantizar la calidad.

· Investigación exhaustiva de los ejemplos para realizar el diseño y fabricación.

GENERACION DE SOLUCIONES

• Investigar previamente ejemplos en Internet para el diseño del mismo.
• Selección de materiales para la construcción del cohete.

• Probar la calidad de los materiales previamente para conseguir el objetivo.
• 
  

DESCARTE DE SOLUCIONES

Utilizar diferentes tipos de tapones como:

• Utilizar corcho.
• Utilizar un borrador como tapón.
• Bola de icopor como tapón del cohete.

EVALUACION DE LAS ESTRATEGIAS

CANTIDAD DE COMBUSTIBLE O AGUA A UTILIZAR

El cohete va a funcionar utilizando como "combustible" agua utilizando el principio de acción y reacción.

En las pruebas la cantidad óptima es alrededor de 1/3 de la capacidad de la botella, para cantidades mucho mayores, (más de la mitad) la botella despegará con gran parte de agua en su interior lo que hará que alcance una menor altura, en caso contrario, si se ha llenado con poca agua, se realiza un menor impulso inicial y también alcanzaremos menor altura, el llenado es pues, una fase importante, debemos, realizar distintas pruebas hasta determinar la cantidad de agua más adecuada.

MATERIAL DEL TAPON

Una vez llena con agua, tapamos la botella con un tapón de goma, en el que previamente hemos introducido una aguja de inflar balones.

Esta es la fase más crítica, en la construcción de los cohetes de agua y de ella depende gran parte del éxito del vuelo, el tapón debe quedar lo más hermético posible, para que en el momento del inflado no pierda agua, además cuanto más apretado este más presión de aire soportará por tanto el impulso inicial y la altura alcanzada será mayor.

EL INFLADO Y DESPEGUE

Después de taponar bien el cohete y conectar la goma a la aguja colocamos el cohete en posición vertical o inclinada, con ayuda de una plataforma, en el caso de que queramos un vuelo parabólico y comenzamos a llenar la botella con ayuda del compresor de bicicleta.

Al llenar el cohete de aire y comprimirlo estamos aumentando la presión en su interior, cuando la presión llega a un determinado valor el tapón salta y el liquido es desplazado contra el suelo, de esta forma se realiza una fuerza contra el mismo a la que según la tercera ley de Newton se le opone otra fuerza igual y en sentido contrario, esta fuerza es la que hace que los cohetes se eleven.

Por lo tanto podemos afirmar, como hemos dicho antes que la altura que toman los cohetes es directamente proporcional a la presión a la que son sometidos los cohetes; esto quiere decir que a mayor presión mayor altura.

La presión a la que podemos someter los cohetes esta relacionada con lo ajustado que este el tapón, cuanto mas ajustado, podremos introducir más aire, y por lo tanto saldrá con mayor velocidad.

EL VUELO Y ATERRIZAJE

1. El agua sale hacia abajo impulsando los cohetes, y haciendo que estos salgan despedidos; en el momento en que salen su velocidad es máxima, de unos 20 m/s. Como dato curioso es interesante reseñar que la velocidad a la que debe ir un cohete real para vencer el campo gravitatorio terrestre es de 11 km/s.

2. Debido al rozamiento con el aire, y sobre todo a su peso que los atrae hacia la tierra debido a la atracción gravitatoria, los cohetes tienen una deceleración de 9,8 m/s² que los va frenando hasta alcanzar una altura máxima (25-100 m), en este momento su velocidad es 0 m/s.

3. A partir de este momento los cohetes comienzan a descender, en el descenso se activa el sistema de apertura automática del paracaídas; que hace que el paracaídas se abra y este decelera la caída de los cohetes, que de esta forma caen con más suavidad evitando así que se dañen y haciendo posible su reutilización.

Boceto del Cohete.

Imagenes Cohete.

Materiales utilizados

Cohete Finalizado.