Cohete de agua con base de lanzamiento

 

                    

                                                

          Instituto Politécnico Nacional

          Proyecto de Matemáticas

Hoy vamos a mostrarles un proyecto fascinante: la construcción y el lanzamiento de un cohete propulsado por agua. Exploraremos los principios científicos detrás de este tipo de cohetes y cómo puedes construir uno en casa con materiales sencillos.

Principio básico 

Un cohete propulsado por agua funciona mediante la presión. Llenamos una botella con agua y aire a presión, y cuando liberamos el aire, éste empuja el agua hacia afuera, propulsando el cohete hacia arriba. Esto se basa en la Tercera Ley de Newton, que dice que para cada acción, hay una reacción igual y opuesta. En este caso, la acción es el agua expulsada hacia abajo, y la reacción es el cohete moviéndose hacia arriba.

Descripción de las ecuaciones usadas teóricamente para calcular los datos del cohete

Para este proyecto necesitamos calcular valores como la velocidad del cohete, la altura que alcanza, su tiempo de vuelo, etc.

Para obtener estos valores, usamos Tracker, una aplicación que nos permite saber altura máxima que alcanzo el cohete y el tiempo que tardo en alcanzar dicha altura.

Con los datos proporcionados por el programa, aplicamos formulas teóricas de tiro parabólico para poder obtener las incógnitas de: 

·       Velocidad del cohete.

·       Tiempo de vuelo del cohete.

·       Distancia recorrida.

·       Angulo de inclinación 

Pasos para la construcción del cohete

1.     Primero cortamos un cono de una de las botellas.

2.     Después pegamos con cinta el cono a la base de la segunda botella.

3.     Ahora se lija toda la botella para que la pintura pueda adherirse bien.

4.     Se pinta todo con negro y hacemos el diseño que mas nos guste con el rojo.

5.     En AutoCAD, se diseñan las aletas del cohete. Al terminar, se imprimen las aletas, se pegan sobre el cartón y se recortan.

6.     Teniendo las aletas recortadas, las forramos de cinta para impermeabilizarlas.

7.     Pegamos las aletas al cohete con cinta.

8.     Ya listo el cohete, dentro de la punta de este, añadimos plastilina para poder darle un centro de masa mas estable, y así a la hora del vuelo tenga una trayectoria más estable.

Materiales

Para hacer nuestro cohete propulsado por agua, nos dimos la tarea de usar materiales reciclados.

1.     2 botellas de plástico de 2 litros

2.     Cartón reciclado

3.     Cinta adhesiva

4.     Corcho de vino

5.     Válvula para inflar balones

6.     Tijeras

7.     Cúter

8.     Corcho de vino

9.     Pintura sobrante (rojo y negro)

10. Pincel

        Ejemplo de aplicación en ingeniería civil

La presión del agua es un factor crucial en el diseño de presas y embalses, los ingenieros deben calcular la presión ejercida por el agua para asegurar que las estructuras sean lo suficientemente fuertes y estables.