Foguete de garrafa

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○ Para que faz engenharia e precisa construir um foguete de garrafa Pet.







































James Alves de Souza
Departamento de Física, Universidade
Federal de São Carlos, São Carlos, SP
,
Brasil
E-mail: jamesfisica@gmail.com

N

este trabalho descreve-se a construção de um foguete utilizando
garrafasdescartáveis de refrigerante (PET) de 2 l e a montagem de um
sistema de propulsão que funciona com
água e ar comprimido. Mostra-se também
vários fatores que influenciam na estabilidade do foguete durante o vôo, como a
obtenção e relação entre centro de massa
e centro de pressão. Apresenta-se ainda a
teoria envolvida durante o lançamento
por meio de algumas aproximações, mostrando aaplicabilidade de assuntos comuns no ensino médio como segunda e
terceira leis de Newton, conceitos de momento linear e velocidade relativa, movimento de um fluido perfeito utilizando a
equação de Bernoulli e a equação de continuidade e expansão adiabática de um gás
ideal. Por fim, obtém-se a velocidade
máxima que o foguete pode atingir aplicando-se uma pressão de 80 psi, sendo
possível estimar aaceleração do mesmo
durante o processo de ejeção de água, algo
próximo a 25 g, um resultado surpreendente pela simplicidade da montagem.
Mostramos também que a medida de
pressão é o psi - pound-force per square inch,
significa libra por polegada quadrada -,
porque esta é a unidade dos manômetros
das bombas de encher pneus. A unidade
pascal (Pa) é a utilizada no sistema internacional de unidades(SI).









































Material utilizado

Propõe-se a construção de um pequeno foguete
movido pela pressão d’água, de baixo custo,
para ilustrar de forma lúdica o uso das leis de
Newton e da equação de Bernouilli.

4

Os materiais citados abaixo não são
os únicos que podem ser utilizados para
a construçãodo foguete; a imaginação do
construtor pode dar lugar a substituições.
São necessários:
• 2 garrafas descartáveis de refrigerante
(PET) de dois litros. Utilize somente
PET, pois este material pode suportar
altíssimas pressões internas
• placa pluma ou isopor de alta densidade (facilmente encontrada em
supermercados na forma de bandeUm foguete de garrafas PET

jas para embalagem dealimentos)
• fita adesiva transparente
• 1 rolha de cortiça grande
• 1 válvula de pneu de bicicleta
• 1 tubo de caneta vazio
• 1 mangueira com até 6 mm de diâmetro
• 1 bomba de encher pneu de bicicleta
Procedimento

Foguete
As duas garrafas PET são os principais componentes do foguete, pois serão
utilizadas para a construção da sua fuselagem, que é composta pela câmara de
combustão (quechamaremos de câmara
de compressão) e pelo nariz, região frontal do foguete.
Para a câmara de compressão utilizaremos uma garrafa inteira sem alterações. Esta é a parte do foguete em que
estará contido o seu combustível (a água).
Para o nariz, utilizaremos apenas a parte
de cima da garrafa, cônica, como mostra
a Fig. 1a. Essa peça tem a função de minimizar o atrito do ar durante o vôo dofoguete, fornecendo ao mesmo um formato
mais aerodinâmico. Em seguida, fixe a
parte cônica no fundo da outra garrafa
inteira com a fita adesiva, conforme mostra a Fig. 1b. É importante que se tenha
um bom alinhamento entre estas partes
(Fig. 1c), para que não haja maiores complicações durante o vôo.
O próximo passo é a construção das
aletas do foguete; elas são fundamentais
para sua estabilidadedurante o vôo. Pegue
as bandejas de isopor de alta densidade e
recorte-as no formato de trapézios, de
modo que eles se encaixem na parte cônica
da garrafa inteira (Fig. 2). O formato das
aletas é arbitrário, mas sugerimos trapézios por conter somente retas e ser mais
fácil de manipular durante o corte.
Utilizando a fita adesiva, fixe as quatro aletas na parte cônica da garrafa...
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