Proyecto

COHETERIA HIDRAULICA

OBJETIVO GENERAL:

Diseñar un cohete hidraulico con una botella pet de 600 ml , con el propósito de determinar los diferentes factores fisicos que hacen que este pueda funcionar; teniendo en cuenta las diferentes aplicaciones y unidades vistas para determinar cuales son las variables a tener en cuenta al momento de dar por iniciado el proyecto.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Comprender el funcionamiento de la tercera ley de Newton, comprendida como el principio de acción y reacción.
• Aplicar y desarrollar el principio de pascal.
• analizar e implementar las leyes de movimiento como lo es el tiro parabólico para lograr una caída perfecta.
• Entender y aplicar la caída libre de rozamiento.
• Implementar la Aerodinámica en el proyecto.

ANTECEDENTES 

Despues de tanto buscar en Internet y encontrar diversa información con respecto a los cohetes ya realizados por los estudiantes de la universidad ecci. me tome la labor de buscar un poco mas a fondo y preguntar personalmente recolectando información verbal de un compañero el cual tuvo un funcionamiento excelente en el proyecto de este cohete, este cayo exactamente en el punto estipulado.

me dio algunos consejos como, llenar la botella hasta un punto especifico y no pasarse de este,tener una buena base.

MARCO TEÓRICO

 

LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN (TERCERA LEY DE NEWTON):

Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma: Las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud y sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.
Esta es la forma fuerte de la tercera ley, permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del angular. El enunciado más simple de esta ley es “para cada acción existe una reacción igual y contraria” siempre y cuando este en equilibrio.

Ley de acción y reacción fuerte de las fuerzas:
En la Ley de acción y reacción fuerte, las fuerzas, además de ser de la misma magnitud y opuestas, son colineales. La forma fuerte de la ley no se cumple siempre. En particular, la parte magnética de la fuerza de Lorentz que se ejercen dos partículas en movimiento no son iguales y de signo contrario. Esto puede verse por cómputo directo. Dadas dos partículas puntuales con cargas q1 y q2 y velocidades , la fuerza de la partícula 1 sobre la partícula 2 es:
donde d la distancia entre las dos partículas y es el vector director unitario que va de la partícula 1 a la 2. Análogamente, la fuerza de la partícula 2 sobre la partícula 1 es:
Empleando la identidad vectorial , puede verse que la primera fuerza está en el plano formado por y que la segunda fuerza está en el plano formado por y . Por tanto, estas fuerzas no siempre resultan estar sobre la misma línea, aunque son de igual magnitud.

Ley de acción y reacción débil:
Como se explicó en la sección anterior ciertos sistemas magnéticos no cumplen el enunciado fuerte de esta ley (tampoco lo hacen las fuerzas eléctricas ejercidas entre una carga puntual y un dipolo). Sin embargo si se relajan algo las condiciones los anteriores sistemas sí cumplirían con otra formulación más débil o relajada de la ley de acción y reacción. En concreto los sistemas descritos que no cumplen la ley en su forma fuerte, si cumplen la ley de acción y reacción en su forma débil:
La acción y la reacción deben ser de la misma magnitud y sentido opuesto (aunque no necesariamente deben encontrarse sobre la misma línea)
Todas las fuerzas de la mecánica clásica y el electromagnetismo no relativista cumplen con la formulación débil, si además las fuerzas están sobre la misma línea entonces también cumplen con la formulación fuerte de la tercera ley de Newton.

· Presión:
Es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.
Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme y perpendicularmente a la superficie, la presión P viene dada por:

· Tiro vertical:
Es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad, sólo que ahora la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto (en este caso el cohete). El tiro vertical comprende subida, bajada de los cuerpos u objetos considerando lo siguiente:
ü Nunca la velocidad inicial es igual a 0.

ü Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en este punto es 0. Mientras que el objeto se encuentra se subida el signo de la V es positivo; la V es 0 a su altura máxima cuando comienza a descender su velocidad será negativa

ü Si el objeto tarda por ejemplo 2s en alcanzar su altura máxima tardará 2s en regresar a la posición original, por lo tanto el tiempo que permaneció en el aire el objeto es de 4s.

ü Para la misma posición del lanzamiento la velocidad de subida es igual a la velocidad de bajada.

· Aire:
Se denomina aire a la mezcla de gases que forma la atmósfera terrestre, sujetos alrededor de la Tierra por la fuerza de gravedad. El aire es esencial para la vida en el planeta, es particularmente delicado y está compuesto en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como el nitrógeno (78%), oxígeno (21%), vapor de agua (variable entre 0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y algunos gases nobles como el criptón o el argón, es decir, 1% de otras sustancias.

· Rozamiento : El Rozamiento es la fuerza que se opone al desplazamiento de un cuerpo en el aire. Se produce cuando el cuerpo está en movimiento y su dirección es contraria a la del cuerpo. Se puede considerar como fricción aerodinámica en la medida en que depende de las propiedades tanto del fluido en dónde se mueve el cuerpo y del cuerpo mismo.
El rozamiento es a la vez una resistencia aerodinámica en la medida en que varía dependiendo de la forma del cuerpo en movimiento ya que de este dependen las variaciones de la presión en el medio.

 

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS

La energía mecánica (es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un cuerpo en movimiento. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.)
3ª ley de Newton. (Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.)
La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.)
Empuje: El empuje es una fuerza mecánica que permite el movimiento de un cuerpo en el aire. Si se considera la Tercera ley de Newton, el empuje sería en un cohete de agua equivalente a la reacción que se produce cuando el agua y el aire comprimido salen por la boca de la botella. El empuje es producto de la reacción de un fluido que acelera. En el cohete, la dirección del empuje es hacia arriba y su magnitud depende de la masa de agua que salga despedida.