Un water rocket, es decir, un cohete propulsado por agua se basa en el mismo principio físico que un auténtico cohete espacial: la famosa Tercera Ley de Newton. Esta dice que "Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo". Para ser original, voy a poner el mismo ejemplo que ponen todos los libros de texto: cuando tratas de saltar fuera de una barca, esta se ve propulsada hacia atrás con la misma fuerza. En el caso de un cohete, la acción propulsar "algo" hacia abajo a través de las toberas provoca una reacción idéntica de sentido opuesto que empuja al cohete hacia arriba. Este "algo" que propulsa el cohete se suele llamar 'masa de reacción'.
La fuerza que acelera las botellas hacia arriba se ve compensada por la fuerza generada por la 'masa de reacción' siendo explulsada hacia abajo. En estas botellas, la 'masa de reacción' es agua, y esta se ve propulsada hacia abajo por la energía que proporciona el gas comprimido en la botella. Ahora bien, ¿cuál es la fuerza generada por la eyección del agua?. La Segunda Ley de Newton dice que la fuerza es igual a la variación de la cantidad de movimiento. Podemos expresar la variación de la masa en función del tiempo, esta dependerá de la densidad del agua, del área del agujero por el que sale el agua, y de la velocidad a la que sale esta. Despreciando la velocidad relativa del agua dentro de la botella, podemos decir que el momento se gana casi instantáneamente, por lo que la fuerza sería igual al doble de la presión del aire por el área del agujero de salida. Puedes ver las fórmulas en esta página.
Esta es una explicación del principio, y la fórmula de la fuerza es una mera aproximación. El cálculo que hay que realizar para calcular la altura a la que puede llegar una botella en función de la masa de agua introducida, la presión y el volumen del aire introducido y una estimación del coeficiente de rozamiento de la botella en el aire es bastante más complicado de lo que parece. Además de calcular la propulsión del agua de forma detallada, hay que calcular el empuje final que provoca la expulsión del aire comprimido contenido en la botella, que no es mucho pero lo sí lo suficiente como para alterar sustancialmente el cálculo, es decir, no se puede despreciar ni mucho menos. Todo esto aderezado con la resistencia aerodinámica de la botella. La cantidad de agua óptima que se debe introducir tampoco es trivial. El cálculo teórico también es bastante complejo. Si pones demasiada, la botella pesará mucho y hay menos volumen de aire comprimido, por lo que la energía de propulsión será menor. y tardará más en despegar. Si pones muy poca, la cantidad de movimiento será tal baja que puede ser que ni siquiera despegue.
Si estás interesado en ver algún cálculo más, puedes consultar este artículo, y si quieres más todavía, igual puedo recuperar los guiones de las prácticas de la asignatura, o también puedes buscar en Google AllTheWeb "water rocket".
Durante unos años, en la asignatura de Mecánica de Fluídos que se daba en 3º de Ingeniería Industrial en Gijón, se realizaba una práctica que consistía en preparar uno de estos cohetes propulsados con agua. Todavía conservan algunas imágenes en su página web de las últimas veces que se hizo (antes de que se cambiara el plan de estudios). Era divertido y tal, pero se perdía mucho tiempo, y claro, cerca de los exámenes como que no suele hacer gracia, además el cálculo de la altura era un severo coñazo. Suerte que como esto de los water rockets es increíblemente popular, ya hay programas informáticos que te calculan todo. Por si os lo preguntáis, sí, yo usé el programa y falseé todos los cálculos.
Espero que haya servido de explicación al video de Manu, tal y como pedía el señor :O.
Han pasado más de tres años (ya no se puede modificar ningún acta:-D) así que se puede confesar: Yo también usé el programa y, si no recuerdo mal, también falseé levemente los datos y resultados.
Mi post estupido del `chino a reacción` ha sido sobrepasado por está `peacho` explicación…como venganza te mearé el teclado del ordenata del laboratorio.
Igual en verano me hago un cohete de estos…a ver a cuántas altura llego.
Dios que gordo salgo en esas fotos.
Dar gracias al doctor Oran,G. por su explicación a las masas en terminos mundanos para que lo entienda todo el mundo. Como se nota que lee los comentarios de la gente…como se nota que quiere que la gente se acerque a este nuestro mundo de la vendida de humo…
Espero que quien haya pedido esa explicación en el anterior articulo le haya servido para algo.
Hola, soy el que pidió la explicación xD
Muchas gracias de antemano. Mas o menos me ha quedado claro. Solo me queda alguna pequeña duda:
1. Las botellas del japo, tienen tapones de corcho u otro material?
2. suponiendo q sea asi. como hacen para quitarle todos los tapones al mismo tiempo?
3. El co2 no esta presionando muy fuerte para salir, antes de que se quiten los tapones?
Estas preguntas merecen un (dos?tres?n-mil?) post independientes pero se lo dejo al Doctor G.Oran y yo me limito a poner un breve comentario:
Los cohetes de agua no tienen tapones realmente porque, como muy bien dejas caer, no habría modo de quitarlos. Hay dos métodos principales para el sistema de salida:
1- El tapón (de los roscados) está atravesado por la cánula de una jeringuilla (y todo muy bien sellado con pegamento del extra-fuerte como cianocrilato). A la cánula se le mete el émbolo y, ambos, se atraviesan con un clavo. Al quitar el clavo, la presión primero quita el émbolo y luego, imulsa la botella.
2- Una tabla de madera con unas presillas que aprietan la boca de la botella contra una goma (estanca) pegada a la tabla de la madera. Al tirar de un cordel (pulsar un botón,…) las presillas se van hacia los lados con lo que la botella queda libre. La presillas están apolladas contra el reborde que tienen todas las botellas de refresco donde acaba el tapón.
Como se puede intuir, con estos métodos el llenado no se puede hacer por ese agujero…lo que se suele hacer es colocar en la parte de abajo de la botella (es decir, la parte de arriba del cohete) una válvula de rueda de bicicleta.
Y el CO2 es una opción, aunque el aire puro y duro es una opción más barata y sencilla.
Perdón! Con la segunda opción se puede integrar llenado y presillas en la parte inferior de la botella, pero eso es otra Historia. Casi mejor esperemos a la segunda lección de Goran (caso de que la haya)…esto era para ir abriendo boca.
Dani cariño no sales gordo es imposible y sabes por que,porque estas bueniiiiiiiiiiiiisimo!!
???
??? ???
Que sopà con esa chica
hey esos programas sirven para meterle vate al prof
??? ??? ???
Yo he hecho muchas veces esta prueba, utilizado un corcho, al cual le atraviesas un tubito de tinta de lapiceras. Despues de llenar la botella con 1/3 de agua, le pones con toda la presion posible, el corcho. Despues de poner la botella en la base, en el inflardor pones un pico para inflar pelotas, y lo enchufas en el tubito del corcho. Y ahi solo empiezas a inflar, hasta que el corcho no soporta más la presion y salta, entonces la botella sale hacia las nubes!!! :-)(cuanto mejor este puesto el corcho, mas presion juntara, y más alto volara)
cual quier pregunta, hazla a mi corre: esteban_1414_2@hotmail.com
Acabo de entrar en estadísticas y resulta que buscando por Google lo siguiente:
«calculos practica botella fluidos gijon»
salimos los números uno!
Todavía hacen esa práctica por lo que veo…¡incluso en el plan nuevo! y hay gente buscando información.
Que algún sufridor ponga la fecha de la práctica para ir a verla (tengo curiosidad y de paso recuerdo viejos tiempos). Es más, si alguien comenta sus opiniones después de hacerla, será de agradecer.
Si alguien tiene dudas que pregunte, intentaremos responder!!!
Gracas Mosiah, para todos los jovenes que en la actualidad cursamos la asignatura eres todo un ejemplo a seguir.
Ya! No sé que habré hecho yo al «Tio que inventó la transformada de Fourier»!? todos sabemos que no soy un ejemplo de nada! pero bueno, se agradece el cumplido igual aunque sea un poco irónico!
para que me serviria un cohete propulsado por agua en mi vida cotidiana y en la de las demas
En la vida cotidiana?…para nada! En una asignatura como Mecánica de Fluidos?…para entender (más o menos) el principio de propulsión y como se puede utilizar un fluido (que es incompresible) para aumentar la fuerza de empuje mediante aire a presión.
En definitiva, no te vale para librarte del madrugón de ir a trabajar o para llegar antes a tu destino de vacaciones pero si para aprender un poco más.
Bueno, los dispositivos hidraúlicos se usan masivamente en maquinaria pesada de obras (bulldozers, retroexcavadoras, etc) por poner un ejemplo real.
me parece interesantemnente aburrido lo que muestran en esta pagina
me gustaria saber como hacen para meter el tubo de presion de aire llenarlo hermetico y luego soltar para que salga el agua a presion , ¿con que elemento se puede hermetizar para que no salga presion, y como se pude accionar a distancia para que se abra para que salga y vuele?
COJUDOS
espero y funcione este procedimiento si no voy a perder el concurso y eso jamas me lo perdonaria!!!
eres tonto o telo aces tio es impresionante tio neng es impresionante……………………………………?????????????????????????
Para hacer un Cohete a presion de agua
Se necesita :
-una botella plastica.
-un tapon de goma del tamaño del orificio de la botella.
-una pequeña valvula de aire .
-una bomba manual de aire.
llenen la botella de agua hasta la mitad e introduscan el tapon de goma en la boca de la botella(haciendo antes un orificio por en que pase la valvula) ahora introduscan la valvula en el tapon de goma y con la bomba manual bombeen aire dentro de la botella….
Y !!!!!BUMM
la botella (cohete) saldra disparadopor la precion del aire
QUE OS SIRBA….y suerte.
ta chido el esperimento de
meiszi
que chi do!!!!
mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm………….
wolitas
los kelo mushooo!!
muua
si en vez de usar una bomba manual se usa un compresor y se refuerza la botella con aros de plastico por ejemplo, y el corcho se fija con algun tipo de pegamento no demasiado potente, silicona mismamente sin que llegue a secar. creeis que se alcanzaria mas presion y llegaria mas alto?
saludos
es el mejor esperimento del que he oido uno de los mejores muchas gracias por la informacion de que que esta escrita en este sitio web salbaron mi exposicion para el colegio
hola, quiero preguntar sobre a que angulo es mas requerido posiscionar el cohete para que salga mejor?
cuanta agua debe tner la botella adentro? ( botella de 2 litros ) ( o botella de 1 litro y medio)
Bueno gracias!
saludos
dadie sabe lo que diceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee
A Jí, NOSOTROS TAMBIEN HABIAMOS HECHO UN SUPER PROYECTO SOBRE ESTOS INCREIBLES,Y SABEN, FUE DE LO MEJOR, EN ESTE CASO, LA GENTE QUE VIO ESTE MARAVILLOSO INVENTO SE SORPRENDIERON DEMASIADO,NOS SACAMOS E EN LA EXPOSICION, E EN LA DECORACION ,E EN EL TRABAJO SOBRE LA FABULOSA TEORíA, QUE CHEVERíSSSSSSSSSSIMO,Y ADEMAS CASI TODO EL MUNDO SE MOJABA POR LA PRESION QUE SE MANDA EL BONITO ARTEFACTO CUANDO LO PROBAMOS, Y CUANDO LO PRESENTAMOS, A TODOS LOS NERDS LES INTERESO Y NOS PREGUNTARON COMO HICIMOS, ES DE LO MEJOR,SABEN?, ESTOS ELEMENTOS NOS AYUDARíN PARA UN MEJOR FUTURO, Y HASTA GANAR PLATA!!!!, A VENDER COHETES SE DIJO!!!!!!!
graxxx doc perocomo hago un cohete
Hola que tal
solo quiero preguntar
cuando sale disparado el cohete
el corcho no se va verdad?
y si podrian decirme como hacerlo
es que voy a hacer ese experimento con mis compañeras(os)
y cuanto sale metros sale volando?
pliz diganme
thankz
😀
iurgesuygfsdhfbsifyhsjhfsd