Construir un cohete de agua http://wiki.gleducar.org.ar/wiki

Construir un cohete de agua
http://wiki.gleducar.org.ar/wiki/Construir_un_cohete_de_agua
Con este cohete queda la puerta abierta para
experimentar con diferentes tipos de diseños, y,
aunque sea una frase hecha, en realidad, buscar lo
más alto ya que el límite está en el cielo.
Nivel de dificultad: Medio
Materiales

Una botella de plástico de refresco de 1,5 o de 2 litros

Una válvula de aire como la de los balones de plástico

Medio litro de agua

Un tapón de corcho

Una bomba de hinchar colchones o barcas de plástico (puede ser el
modelo más sencillo).
Coste económico
Prácticamente nulo. La mayor parte del material puede encontrarse en cualquier
hogar, y en caso contrario con menos de 6 euros, dependiendo, por supuesto, del
tipo de bomba que compremos, podemos tener todo el material necesario.
Normas de seguridad
Este experimento apenas supone un riesgo para aquellos que lo realicen. Lo peor
que puede pasarnos es que nos mojemos durante su ejecución, pero aún así
conviene realizarlo alejados de la gente que pueda haber a nuestro alrededor para
evitar algún susto o posibles molestias.
Conviene también que en el momento del lanzamiento de nuestro cohete nos
aseguremos de que no estamos cerca de farolas o cristales. En principio la fuerza
de nuestro artefacto no será suficiente como para causar algún daño, pero un
vidrio especialmente frágil podría ser golpeada y provocar una caída de fragmentos
que sí podrían ponernos en peligro.
Hay que prestar también atención a posibles cables eléctricos o a cualquier
artefacto que no admita ser mojado por el agua.
Paso a paso
1. Del mismo modo en que los técnicos aerospaciales 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. La imaginación, sin
embargo, nos puede ayudar fácilmente a diseñar rampas algo más artísticas.
2. Antes de situar nuestro cohete en su rampa pondremos el agua en la botella y
perforaremos el corcho para situar la válvula antes de tapar con él la boca de
nuestro cohete casero. El corcho, como podrá comprenderse fácilmente, puede
ser sustituido por cualquier otro material en el que podamos encajar la válvula.
3. 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.
4. Hemos entrado ya, así, en la última fase de nuestro lanzamiento. Poco a poco
deberemos ir accionando la bomba de manera que el aire vaya entrando en la
botella y comprimiéndose en su interior.
5. En un momento dado, y sin previo aviso, el tapón saldrá disparado hacia abajo
y la botella, tal era nuestro objetivo, hacia arriba.
6. La altura máxima alcanzada por nuestro minicohete variará de un lanzamiento
a otro en función de la cantidad de agua que utilicemos (aunque no conviene ni
dejar la botella vacía, ni llenarla completamente). Puede ser interesante,
entonces, realizar unas cuantas pruebas para determinar la cantidad óptima de
agua, que será diferente para cada modelo construido.
Lo que hemos aprendido
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 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.
Sea como sea, la puerta está abierta para experimentar con diferentes tipos de
diseños, y, aunque sea una frase hecha, en realidad, el límite está en el cielo.