El vuelo de los cohetes es una de las mejores maneras de entender la 3ª Ley de Newton, el principio de "acción-reacción".
Este dice que, cuando dos cuerpos interaccionan, las fuerzas que se ejercen son iguales en magnitud pero de sentido opuesto. Aun así, se rumorea que Newton lo imaginó con palabras más simples:
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En el día a día vemos esta ley por todas partes, por ejemplo, cuando empujas a un amigo notas que es inevitable salir despedido en la dirección contraria.
De igual forma, andar consiste en "empujar el suelo hacia detrás" para avanzar hacia delante (solo que el suelo tiene tanta masa -es toda la Tierra- que no consigues empujarlo apenas y solo avanzas tú).
Pues los cohetes también se aprovechan de esta ley. Y es que, no sé si alguna vez te lo habrás preguntado pero, ¿cómo es que los cohetes vuelan en el espacio si no hay aire?
Los cohetes lo que hacen es empujar gases hacia fuera al quemarlos en la combustión. Dicha acción sobre los gases ejerce una reacción sobre el cohete en la dirección contraria que lo propulsa.
Vamos, que un cohete avanza de la misma manera que lo hace un globo que se desinfla cuando sueltas el nudo y ves que se escapa sin control por la habitación.
En el caso de un cohete de agua, que es el que lanzarán nuestros alumnos de 4º, lo que se hace es llenar la mitad del depósito (palabra técnica para referirnos a la botella de gaseosa) con agua e introducir aire a presión con una bomba. Cuando se libera la sujeción que mantiene al cohete en la lanzadera, el aire a presión empuja el agua hacia fuera y esta reacciona sobre el cohete haciendo que despegue y acelere.
Cuando lo lancemos, veréis que con un poco de suerte subirán bastante alto. Si despreciamos los factores que hacen la vida (y las ecuaciones) complicada, la altura máxima se relaciona con el tiempo total de vuelo (desde el despegue hasta la caída al suelo) según:
(le puedes pedir a algún compañero de 4º que te lo demuestre. Si no lo consigue, mándalo al departamento de física y química a que le suspendamos la primera evaluación).
Es por ello que el día del lanzamiento lo grabaremos con el móvil para luego analizarlo y medir el tiempo de manera precisa. Una vez conocida esta altura máxima, intentaremos estimar la velocidad inicial con la que el cohete despegó tras agotar su combustible. Si te aburres (y tienes alma de ingeniero aeronáutico, o de persona curiosa) puedes usar el siguiente enlace para probar diversos parámetros y ver a qué altura subiría: https://waterrocketsimulator.github.io/
Si aun así todo lo anterior te da igual, y solo quieres ver cómo se lanzan, también puedes participar en esta actividad votando a tu cohete favorito escaneando el código QR que verás en la mesa donde se exponen.
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