Pesquisa sobre foguetes a água 🚀💧 (PARTE 1)

 História

A humanidade sempre olhou para as estrelas. Ao longo do tempo, as pessoas sonharam em viajar para os pontos de luz distantes em nosso céu noturno. É apenas na segunda metade do século XX, no entanto, que os humanos realmente deixaram a Terra e pisaram na Lua ou enviaram espaçonaves robóticas por todo o sistema solar.

O veículo que tornou essa viagem possível é o foguete. Os foguetes de hoje são coleções notáveis ​​de engenhosidade humana que têm suas raízes na ciência e tecnologia do passado. Eles são resultados naturais de literalmente milhares de anos de experimentação e pesquisa sobre foguetes e propulsão de foguetes.

Como construir?

Modelos de foguetes voadores são uma maneira relativamente segura e barata para os alunos aprenderem os fundamentos das forças e a resposta de um veículo a forças externas. Um modelo de foguete está sujeito a quatro forças em voo; peso, empuxo e as forças aerodinâmicas , sustentação e arrasto . Existem muitos tipos diferentes de foguetes modelo. Um dos primeiros e mais simples tipo de foguete que um aluno encontra é a garrafa, ou foguete de água . O sistema de foguete de água consiste em duas partes principais, o lançador e o foguete.

Na figura mostramos um lançador genérico , embora os lançadores venham em uma grande variedade de formas e tamanhos. O lançador tem uma base para apoiar o foguete durante o lançamento. Um tubo de lançamento oco é montado perpendicularmente à base e é inserido na base do foguete antes do lançamento. O tubo de lançamento é conectado a uma bomba de ar por uma linha de alimentação oca . A bomba é usada para pressurizar o interior do tubo do corpo para fornecer impulso ao foguete. Anexamos um medidor de pressão à linha de alimentação para exibir a mudança na pressão no sistema. Esta parte do sistema é muito semelhante ao foguete de ar comprimido simples.

A outra parte do sistema de foguete de água é o próprio foguete . Normalmente, o foguete é feito de uma garrafa de refrigerante de 2 litros. Antes do lançamento, a garrafa é enchida com uma certa quantidade de água, que funciona como o "propulsor" para o lançamento. Como a água é cerca de 100 vezes mais pesada que o ar, a água expelida produz mais impulso do que o ar comprimido sozinho. A base da garrafa é apenas um pouco maior que o tubo de lançamento. Quando o foguete é colocado no tubo de lançamento, o tubo do corpo torna-se um vaso de pressão fechado. A pressão dentro do tubo do corpo é igual à pressão produzida pela bomba de ar. As barbatanas são presas à parte inferior do tubo do corpo para fornecer estabilidade durante o voo.

O vôo de um foguete de água é semelhante ao vôo de um foguete de ar comprimido com uma exceção importante. A massa do foguete de garrafa varia durante o voo devido à exaustão da pluma de água. Existem equações que foram desenvolvidas para foguetes em escala real que explicam essa perda de massa. Você pode estudar o vôo de um foguete de garrafa usando o simulador de vôo RocketModeler III ( https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/rocket/rktsim.html 

Seguem-se imagens das informações da construção de um foguete à água retirados do link → https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/rockets-educator-guide-20-water-rocket-launcher.pdf e divulgados pela NASA. (Observação: utilizamos o Google tradutor para traduzir as páginas)