Octavo taller de artesanías científicas, construcción de cohetes de aire y tercera ley de Newton

1. TALLER “CIENCIA A LAVISTA:TALLER “CIENCIA A LAVISTA:
Artesanías Científicas” PACE:Artesanías Científicas” PACE:
UABCS. Construcción de CohetesUABCS. Construcción de Cohetes
de Carrerasde Carreras
Dr. Carlos J. Cáceres Martínez Profesor-Investigador
UABCS, Departamento de Ing. en Pesquerías: ccaceres@uabcs.mx,
http://www.uabcs.mx/maestros/ccaceres/artesanias/,
http://tallerartecienti.blogspot.com

2. Continuamos trabajando con el aireContinuamos trabajando con el aire
En este taller aplicaremos otro
principio de física que tiene que
ver con Isaac Newton.
El historiador de la ciencia
Adolfo Rivero Caro escribió:
“Los descubrimientos de
Newton fueron tantos y tan
importantes, que la ciencia
necesitó más de cincuenta años
para asimilarlos completamente”.

3. ¿Quien fue Isaac Newton?¿Quien fue Isaac Newton?
Descubrió la gravedad, inventando la mecánica
celeste y explicando los causas aún desconocidas de
muchos fenómenos de la astronomía y la física.
Inventó el cálculo integral, creando así las
matemáticas avanzadas.
Creó y perfeccionó el cálculo infinitesimal.
Descubrió la propagación de las ondas, dando origen
a la acústica.
Fundó la óptica, descubriendo la descomposición de
la luz.
Inventó el telescopio reflector, y el sextante.
Es el fundador de la ciencia moderna. Sin él, el
mundo que conocemos no hubiese existido
nunca”.
http://www.alipso.com/monografias/isaac/

4. Tercera ley de NewtonTercera ley de Newton
La "ley" de los cohetes
Todos los cohetes son motores de reacción. Su
sistema de propulsión se basa en la tercera ley de
Newton, que establece que a cada
acción corresponde una reacción de
igual magnitud y dirección contraria.
En un cohete la "acción" es la salida de gases
calientes a gran velocidad desde una abertura
(tobera) ubicada en su cola, y la "reacción" a estas
fuerzas hace que el cuerpo del cohete salga
disparado en la otra dirección.
Este principio es común en nuestro entorno y puede
demostrarse fácilmente al inflar un globo y soltarlo.

5. La acción del chorro de aire que escapa
por el cuello del globo se equilibra por una
reacción que empuja al globo a moverse a
gran velocidad.
Esta fuerza multiplicada por el periodo de
tiempo se llama "impulso", que es igual a
la masa del proyectil multiplicada por su
velocidad de salida.
¿Qué complicado…?

6. En el caso de un cohete se aplican condiciones
de propulsión similares.
Al quemar combustible en una cámara de
combustión se produce un gas caliente bajo
gran presión y este gas ejerce una presión igual
en todas direcciones sobre las paredes de la
cámara. Si ahora se hace una abertura (tobera)
en un lado de la cámara, el gas saldrá a
velocidades supersónicas; al mismo tiempo, una
fuerza de reacción será ejercida en el lado
opuesto de la cámara, y ésta es la fuerza de
reacción o "empuje" que impulsa el cohete
hacia arriba.

7. Por esta razón, un cohete puede funcionar
independientemente del aire de la atmósfera
y en las condiciones cercanas al vacío del
espacio exterior; ya que no requiere (como
en el caso de los aviones tipo jet) empujar el
aire por detrás de él. La presencia de aire es
de hecho un problema para los cohetes, ya
que ofrece resistencia al movimiento y eso
hace que al principio del lanzamiento se
muevan más lentamente que en los
ambientes menos densos a medida que se

8. MaterialesMateriales
Globos alargados (muchos)
Varios pliegos de papel de china de
diferentes colores
Tijeras
Pegamento blanco y brocha para aplicarlo
Popotes de plástico sin estrías, lisos
Cinta adhesiva
Línea de pescar (piola de pescar), delgada
Cinta de medir y una regla
Algo de diamantina de colores o lentejuelas
para decorar su cohete

9. Primer pasoPrimer paso
Infle uno e los globos y pida ayuda a
alguien para que mida su largo y ancho.
Anote en su cuaderno de campo las
mediciones y deje escapar el aire de su
globo.

10. Segundo pasoSegundo paso
Coloque dos hojas de papel de china una
sobre otra. En la hoja superior dibuje un
rectángulo tan largo como su globo inflado y
6 cm mas ancho que la mitad del ancho de su
globo. En la parte superior marque la mitad
del ancho y dibuje dos líneas que terminen en
los lados como lo muestra el dibujo, sin ir mas
allá de in tercio del largo de su rectángulo.
Para facilitar la operación puede
engrapar las hojas por os lados

11. Tercer pasoTercer paso
Corte las dos piezas de papel al mismo
tiempo.
Ahora puede usando la brocha poner
pegamento blanco (diluido a la mitad con
agua)en una banda fina siguiendo las orillas de
la hoja inferior, cuidando de dejar la parte
inferior sin pegamento.
Pegue la hoja superior apretando firmemente.
Ahora use la diamantina o las lentejuelas para
decorar su cohete, cuidado de no incrementar
mucho el peso del cohete.

12. Cuarto pasoCuarto paso
Ahora que su cohete ha secado usando
las tijeras corte bandas en su base para
decorar.
Corete el popote en una longitud de 8
cm y usando la cinta engomada péguelo
como se indica en la figura al cohete.

13. Quinto pasoQuinto paso
Amarre el hilo de pescar a una silla y separa unos 6
metros de otra a la que se amarrará también el hilo,
pero antes hará de pasar el hilo por el popote de su
cohete.
Ahora infle un globo y colóquelo dentro de su cohete
de papel sin soltarlo. Lleve el cohete hasta un
extremo de una de las sillas y manteniendo derecho y
apuntando hacia el otro extremo del hilo, está usted
listo.

14. Sexto pasoSexto paso
Cuente ¡uno, dos
y tres! Y deje ir su
cohete, ahora
habrá que
organizar las
carreras,
recordando que
cada cohete
requiere de su
propio hilo para
desplazarse.

15. Sitios
recomendados
para mas
información
http://sepiensa.org.mx/c
ontenidos/cohete/cohet
e-3.html
http://www.sciencemuse
umgifts.com/EOTM/EOT
M_3_Forces.aspx
http://australianspace.inf
o/For_Kids/index.html
http://www.thinkingfoun
tain.org/r/rocket/rocket.
html
Si quieres saber mas de las leyes de Newton pulsa aquí:
http://www.slideshare.net/fpinela/fsica-conceptual-leyes-de-newtonespol