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COHETERIA HIDRAULICA
FISICA DE FLUIDOS Y ONDAS
GRUPO 1N
Presentado por:
IVAN RICARDO ÁVILA BAREÑO
WILLIAM GEOVANNY CHICA BRICEÑO
Presentado a:
JAVIER BOBADILLA
PROFESOR
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES - ECCI
BOGOTA, D.C.
OBJETIVO GENERAL
Diseñar y construir un mecanismo con un sistema capaz de imprimir velocidad
“Cohete Hidráulico”, empleando como elemento de propulsión el agua, utilizando
diferentes materiales, con el fin de experimentar los principios físicos comprendidos
en el proyecto.
OBJETIVOS ESPECIFICOS

Realizar los diseños específicos y los cálculos necesarios para su
construcción

Verificar los principios involucrados en el tema relacionado con Cohetería
Hidráulica

Realizar pruebas de funcionamiento para comprobar su desarrollo,
estabilidad y precisión.
ANTECEDENTES
“En la década de 1960, el Japón importó cohetes de agua de juguete fabricados en
Alemania y los Estados Unidos. A mediados de 1980 se realizaron competiciones
de cohetes de agua en Escocia.
Las botellas de polietileno tereftalato (PET) para bebidas gaseosas, que es el
material que se utiliza generalmente para fabricar cohetes de agua, fueron
empleadas por primera vez en 1974 en los Estados Unidos de América y su uso
aumentó rápidamente a medida que se difundían entre los consumidores.
La idea de fabricar cohetes impulsados por aire a presión surgió en el año 1983
como proyecto fin de carrera en una universidad de EEUU. Desde entonces, el
prototipo de cohete propulsado con agua ha ido ganando popularidad hasta ser
usado por la NASA en busca de nuevos talentos por colegios americanos.”*
En todo el país se realizan competiciones de cohetes de agua, auspiciadas por
grupos, colegios y otros. Sus reglas varían mucho. La manera más eficaz de
determinar el desempeño en el aire de los cohetes es una competición por distancia
de vuelo (la distancia horizontal desde el punto de lanzamiento hasta el punto de
aterrizaje). Además de distancia horizontal, existen competiciones de altitud (altura
vertical) y duración del vuelo. Cuando no se dispone de un sitio suficientemente
amplio para el lanzamiento, las competiciones se centran menos en la distancia y
altura. Un ejemplo sería una competición de vuelo con un punto fijo durante la cual
los participantes intentan aterrizar sus cohetes lo más cerca posible de un blanco.
Cualquiera sea el tipo de competición, la justicia es de importancia crítica: la
cantidad de agua utilizada y la presión de bombeo tienen que ser idénticas para
cada uno de los participantes. Como no hay modo de asegurar que el viento afecta
por igual a todos los participantes, las competiciones deberían realizarse en
condiciones sin viento.
Además de las competiciones de desempeño en vuelo, se realizan concursos donde
los participantes son juzgados en términos de decoración y diseño. En un género
llamado competición de ideas, los participantes son premiados por la calidad del
arte, el ángulo de las fotos y vídeos aéreos, o el desempeño en la recuperación con
paracaídas. Estos concursos exigen a menudo niveles técnicos muy altos.
MARCO TEORICO
El principio básico que rige cualquier lanzamiento de cohetes, sea cual sea su medio
de propulsión, es la 3ª ley de Newton, conocida también como Principio de acciónreacción:
Reacción
Cualquier acción aplicada sobre un cuerpo provoca una reacción sobre el mismo
cuerpo, de igual magnitud y opuesta a la primera
Acción
Además de este principio básico, para entender completamente cómo se mueve el
cohete hay que tener en cuenta otros elementos que intervienen en el proceso:
En primer lugar, la fuerza de la gravedad, que no aparece en el esquema anterior,
empuja al cohete hacia abajo. Como es sabido, esta fuerza es mayor cuanta más
masa tiene el cohete.
En segundo lugar, el rozamiento del aire hace que el cohete no alcance la velocidad
teórica que debería alcanzar por las fuerzas que se producen en él. Cuanto más
rápido se mueva el cohete, mayor será el rozamiento del aire. Además, el
rozamiento del aire depende de la forma del cohete y de varios factores
Todos estos factores son los que determinan cómo se mueve el cohete en cada
momento.
Hay que tener presente que se trata de un movimiento complicado, porque:
La masa del cohete cambia a medida que sube, porque pierde agua.
El rozamiento del aire también cambia, porque la velocidad varía.
La energía necesaria para proporcionar la acción que impulsará al cohete se
almacena en el propelente. En los cohetes de agua, el propelente es el aire, que
almacena la energía en forma de presión. Esta energía es transmitida al
combustible, que es el agua.
En este caso, no puede hablarse propiamente de combustible, porque no hay
ninguna reacción química de combustión. Sin embargo, le damos ese nombre por
analogía. El agua recibe la presión del aire y es empujada hacia el pico de la botella.
La diferencia en las secciones del motor y el pico de a botella produce una enorme
aceleración en la salida del agua, y por ello el empuje es muy grande.
El cohete, cuando está a punto de ser lanzado, tiene una energía almacenada en
su interior en forma de aire a presión. La presión elevada del aire empuja a todas
las superficies con las que está en contacto, incluida la del agua, con una fuerza
que es igual a la presión por la superficie.
Cuando el pico de la botella se abre y el agua empieza a salir, la fuerza responsable
de que el agua salga es sobre todo la debida a la presión interna del aire: El aire
empuja al agua hacia fuera, y como la superficie superior del agua es mucho mayor
que la inferior, la velocidad que adquiere el agua al salir es muy grande.
Por tanto, lo que sucede en el interior del cohete es una conversión de energía: El
aire contiene una energía (presión) que se traslada al agua y se convierte en energía
cinética (movimiento). La forma de la botella permite que la conversión de energía
sea muy eficiente (es decir, que la presión provoque una velocidad muy grande en
el agua que sale del cohete).
Según la 3ª ley de Newton, la reacción se produce sobre el mismo cuerpo que
realiza la acción. En el caso del cohete, es él mismo quien realiza la acción (la
conversión de energía), y por tanto la reacción se aplica también sobre él. Como la
reacción es de igual magnitud y sentido contrario, cuanto mayor sea el valor de la
velocidad de salida del agua mayor será la velocidad de reacción del cohete.
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE MOVIMIENTO PARABÓLICO
La composición de un movimiento uniforme y otro uniformemente acelerado
resulta un movimiento cuya trayectoria es una parábola.


Un MRU horizontal de velocidad vx constante.
Un MRUA vertical con velocidad inicial voy hacia arriba.
Este movimiento está estudiado desde la antigüedad. Se recoge en los libros más
antiguos de balística para aumentar la precisión en el tiro de un proyectil.
Denominamos proyectil a todo cuerpo que una vez lanzado se mueve solo bajo la
aceleración de la gravedad.
Recuerda, que los movimientos involucrados fueron estudiados en el
capítulo de cinemática, por lo tanto revisa tu cuaderno y apuntes del año
anterior
Para todos los proyectiles lanzados con el mismo impulso, la altura máxima, el
alcance horizontal y el tiempo están determinados por el ángulo de salida.
Es un movimiento que está compuesto por los movimientos rectilíneo uniforme y
uniformemente acelerado y forma un ángulo con uno de los ejes horizontal (X) o
vertical (Y). Sus formulas principales son:
d=m
α = x0
h=m
vi=m/s
Resumen.
Tiempo de vuelo
Alcance máximo
t= s
g=9.8 m/s2
Altura máxima
PROCESOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
MATERIALES
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2 botellas de PET de 600 ml
Láminas De Plástico Para Las Aletas
Plastilina
Bolsas plásticas
Cinta de pegante
Cinta de teflón
Boquillas plásticas o tapón de caucho
Tijeras
Marcadores
Pintura
Agua
BIBLIOGRAFIA

*http://4classes.blogspot.com/2010/03/cohete-de-agua-prof-manuel-brito.html

Cohetes de Agua, Manual del Educador, Prof. Nobuaki Ishii. Instituto de
Ciencias Espaciales y Astronáutica. Organismo de Exploración Aeroespacial del
Japón

Cohetes propulsados por agua. Autores: ARTUSA, JUAN IGNACIO. CAMPITI,
NICOLÁS. COMPETIELLO, MARCOS. MORI RODRIGUEZ, JUAN MARTÍN.
ROJAS, SILVIO. SOLARES, FEDERICO