domingo, 1 de diciembre de 2013

Cohetes propulsados por agua

¿CÓMO ES?

En su forma básica, el cohete no es más que un recipiente, en la mayoría de los casos una botella de plástico que será la que contenga el aire que propulsará el cohete.

Para obtener la presión, se colocará un corcho que hace de válvula. Además, se complementa con alerones y cono de fricción.

MANOS A LA OBRA

Primero has de conseguir una botella de plástico, de refrescos. Debes también buscar un tapón de corcho que adapte en la boca de la botella, ni muy suelto ni demasiado grande.

Para los alerones usaremos madera de balsa, cartón piedra o similar. Y para el cono de fricción nos bastará con acoplar la parte superior de otra botella (a modo de embudo). En las uniones de los alerones, se utilizará pegamento que no ataque al plástico.

Del mismo modo en que los técnicos aeroespaciales antes de realizar el lanzamiento de sus cohetes construyen un anclaje para el lanzador, nosotros deberemos empezar nuestra experiencia montando algún soporte para el nuestro. El objetivo del mismo es simplemente poder colocar la botella con el cuello para abajo sin tocar el suelo, y para ello bastará, por ejemplo, una tabla inclinada con dos listoncillos sobre los que colocarla.

A VOLAR

Antes de situar nuestro cohete en su rampa, llenamos la botella con agua hasta un tercio aproximadamente. Perforaremos el corcho para situar la válvula antes de tapar con él la boca de nuestro cohete casero.
A continuación ya podremos colocar la botella con el cuello hacia abajo y conectar a la válvula la bomba de hinchar después de asegurarnos de que no sale líquido por el tapón. Introducimos el aire y se deberá apreciar cómo ascienden las burbujas.

El cohete despegará en el momento en que alcance la presión necesaria para hacer saltar el tapón. Para un descenso sin problemas, se puede colocar en la parte superior un cono que se desprenda durante el descenso para abrirse un paracaídas.

¿POR QUÉ ASCIENDE EL COHETE?

Es probable que al realizar nuestro primer lanzamiento lo primero que pensemos es ¿Cómo ha podido la botella salir disparada así? La respuesta la encontramos no en uno, sino en dos fenómenos físicos.

Para empezar, nuestra válvula nos ha permitido ir acumulando aire dentro de la botella. Aumentando así la cantidad de aire en el interior de la botella, hemos hecho que la presión interna del cohete aumentara progresivamente. El tapón, finalmente, no ha podido soportar el empuje del aire del interior y ha salido disparado permitiendo que el agua saliera del mismo modo que los gases de un reactor. Es necesario diseñar unas buenas aletas para conseguir una ascensión lo más vertical posible.

Es importante, entonces, que haya agua, o podríamos prescindir de ella? Pensemos un instante (y por supuesto, quien quiera puede realizar la prueba) en qué sucedería si únicamente tuviéramos aire en el “depósito” de nuestro cohete. Cuando, después de hinchar al máximo la botella, el tapón se desprendiera, el aire saldría rápidamente de la botella sin ningún tipo de impedimento. Esto, sin embargo, sucedería demasiado rápidamente para que el cohete pudiera alcanzar apenas unos centímetros de altura, así que al poner el agua, y al salir ésta únicamente a borbotones, el proceso se alarga más en el tiempo.

De nada serviría este proceso, no obstante, de no ser por otro que lo complementa para hacer posible el lanzamiento. Para entenderlo, cómo no, recurramos de nuevo a la imaginación, y situémonos en la superficie de un lago helado. ¿Qué podríamos hacer para deslizarnos por la resbaladiza capa de hielo? No nos quedaría más remedio que encontrar algún tipo de soporte y empujarlo en una dirección para empezar a movernos justamente en la contraria.

En el caso de nuestro cohete es justamente este fenómeno el que se utiliza para ganar altura. El aire, que se situará en la parte superior de la botella, cuando tenga la presión suficiente como para descorcharla, empujará el agua hacia abajo a toda velocidad. Como reacción, el aire se ve despedido hacia arriba y arrastra en su vuelo la envoltura de plástico que simboliza nuestro intento de asaltar el espacio.

De no haber puesto agua en la botella, como se comprenderá, el aire no tendría qué empujar y el despegue no podría tener lugar.


¿Conviene, entonces, llenar la botella al máximo? Decididamente no. Hay que llegar a un compromiso entre la cantidad de agua y el espacio que destinamos a la acumulación del aire. De haber demasiado de la primera la cantidad de aire sería insuficiente para empujar el agua, y de ser la situación la inversa, el agua se agotaría demasiado rápido para permitirnos disfrutar de un vuelo decente.

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