COHETE DE AGUA

INTRODUCIONEn este trabajo realizaremos y luego analizaremos un experimento que consiste en crear un cohete que utiliza agua y aire a presin para propulsarse, con el fin de comprender como es que acta la energa cintica, la energa potencial gravitatoria y como juntas hacen la energa mecnica. Veremos tambin como la energa mecnica necesaria para la expulsin de esta fraccin de masa se almacena en el sistema como energa potencial en forma de gas a presin. Con la expulsin esta energa se ir convirtiendo en energa cintica, las del movimiento del agua y el cohete. Adems recordaremos algunos principios fsicos como lo son el principio de accin o reaccin (3 ley de Newton) que es un principio en el que se puede observar claramente cmo funcionan los cohetes ya que un cohete ejerce una fuerza sobre los gases que expulsa y los gases ejercen una fuerza igual y opuesta sobre el cohete, lo que finalmente lo hace avanzar.

RESUMENEl experimento consiste en generar presin dentro de la botella introduciendo aire en su interior. Esta presin llega a un lmite y cuando eso ocurre, va a salir por algn lado como el corcho es la parte ms dbil del cohete ser la salida de escape. El agua, al ser ms densa que el aire, estar en la parte inferior, impidiendo que el aire salga, por lo que esto ejercer tal presin que impulsar al agua haciendo que la botella salga disparada como un verdadero cohete.El principio de accin y reaccin (tercera ley de newton) es el que explica la propulsin de un cohete de agua ya que este va a producir una expulsin hacia atrs de una parte de su masa (agua) lo que provocar un empuje que propulsar al resto del sistema hacia delante (accin-reaccin), compensndose la cantidad de movimiento total del sistema. En este caso claramente se producirn dos fuerzas con la misma intensidad pero en con diferente sentido.La energa mecnica necesaria para la expulsin se almacena en el sistema como energa potencial en forma de gas a presin ya que si tomas aire y lo comprimes, entra energa, y el aumento de la presin del aire comprimido es una medida de su energa potencial por unidad de volumen. Con la expulsin esta energa se ir convirtiendo en energa cintica porque pierde la presin. Aunque durante el lanzamiento la energa cintica y potencial vallan variando, la energa mecnica seguir siendo la misma.

MARCO TEORICO Tercera Ley de Newton o Ley de accin y reaccin: La tercera ley dice que por cada fuerza que acta sobre un cuerpo, ste realiza una fuerza de igual intensidad y direccin, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.

Presin: es una magnitud fsica que mide la proyeccin de la fuerza en direccin perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cmo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una lnea.

Energa Mecnica: Es la forma de energa asociada a los cambios en el estado mecnico de un cuerpo o de una partcula material ste puede cambiar porque cambie su posicin o porque cambie su velocidad.

Energa Cintica: Es la capacidad que tiene un cuerpo en movimiento de producir cambiar el estado de movimiento; esto es, de cambiar la velocidad de otros cuerpos.

Energa Potencial: Es la energa que posee un cuerpo o sistema en virtud de su posicin.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Materiales 2 Botellas de 1,6 litros Corcho Bombn Llanta de bicicleta o de automvil Agua Materiales para adornar (cartn, pintura, etc.)

Procedimiento

1. Cortar la punta de una botella y pegarla en la parte de debajo de la otra, formando as la estructura del cohete.2. Introducir en la botella 1/3 de agua de su capacidad mxima.3. Colocar el corcho en la punta de la botella e insertar la llanta de automvil o bicicleta dentro, cuidando de que en el extremo interior de la botella sobresalga la punta, que es por donde entrar el aire. 4. Si se prefiere se puede aadir alas al cohete entre otros accesorios5. Cuando el cohete ya est preparado se debe colocar la botella con el corcho hacia abajo y sostenerla en una base6. Incorporar aire al cohete con el bombn y la llanta, cada vez con mayor velocidad, hasta que el cohete despegue.

RESULTADOSEnsayosTiempo de subidaTiempo de subida y bajada

1

2

3

4

5

6

7

8

Promedio del tiempo de subida:Ecuaciones

CONCLUSIONDesarrollando este experimento nos pudimos dar cuenta que los cohetes despegan gracias a la tercera ley de newton (ley de accin y reaccin) en este caso al ejercer una fuerza en el interior de la botella (aumentando la presin), sta presin hace que el aire salga hacia abajo, haciendo que el cohete asciendaLa altura y velocidad de este, depende de factores como la masa, la cantidad de agua, la presin, entre otros.Adems aprendimos que los cohetes de agua sufren un proceso de conversin de energa ya que durante su vuelo ellos no pierden energa si no esta se va transformando de energa cintica a energa potencial y viceversa. Por ejemplo cuando el cohete tiene presin dentro de l, presentara energa potencial pero cuando este pierda la presin, presentara energa potencial.

BIBLIOGRAFIA

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Energia_mecanica_trabajo.html http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Leyes_de_Newton.html http://www.natureduca.com/fis_estaflu_presion01.php http://www.matematicasfisicaquimica.com/conceptos-de-fisica-y-quimica/225-fisica-quimica-presion/1319-presion-formulas-unidades.html http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/