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El asombroso principio de los cohetes de agua: ¿Por qué el agua puede hacer que los cohetes vuelen más alto?
Un cohete de agua es un modelo de cohete que utiliza agua como propulsor de reacción, empleando gas comprimido para expulsar el agua y generar empuje. El cohete funciona según el principio de la tercera ley del movimiento de Newton, que establece que cuando una fuerza actúa sobre un objeto, se produce una reacción igual y opuesta. Los entusiastas de los cohetes de agua suelen utilizar botellas de plástico como recipientes a presión y pueden usar varias botellas para construir cohetes de varias etapas en busca de mayores altitudes de vuelo.
Cómo funciona un cohete de agua
Para utilizar un cohete de agua, se llena parcialmente una botella de plástico con agua y se sella. Luego, el gas de la botella se comprime hasta 125 psi utilizando un dispositivo como un compresor de aire o una bomba de bicicleta.
Cuando se libera el sello de la boquilla del cohete, se expulsa agua a gran velocidad, lo que hace que el cohete vuele hacia arriba. La duración de esta fase está estrechamente relacionada con factores como el volumen de agua, la presión inicial, el tamaño de la boquilla y el peso del cohete. Relacionado.El gas proporciona un medio de almacenamiento de energía, mientras que el agua proporciona empuje al agregar masa al propulsor.
Componentes de un cohete de agua
Botella
Generalmente, una botella de bebida carbonatada de tereftalato de polietileno (PET) presurizada sirve como recipiente de presión; cuando se forma un cohete de múltiples botellas, dos o más botellas se pueden conectar entre sí de diversas maneras.
Aunque esto aumenta el peso, puede extender el tiempo de propulsión del cohete y permitirle volar más alto.
Fuente de gas
En el proceso de compresión de cohetes de agua, el gas se obtiene de diversas fuentes, entre ellas una bomba manual de bicicleta o vehículo, equipos de aire comprimido y gases envasados como dióxido de carbono y nitrógeno. Pero úselo con precaución para evitar explosiones.
Diseño de boquilla
El diseño de la boquilla de un cohete de agua es diferente al de un cohete de combustión tradicional. No requiere un difusor, lo que reduciría la eficiencia porque el agua no es comprimible.
Las toberas de los cohetes de agua se pueden dividir en abiertas y restringidas. Las abiertas proporcionan un mayor empuje, mientras que las restringidas prolongan el tiempo de propulsión.
Sistema de estabilización y tren de aterrizaje
La configuración del estabilizador es muy importante durante el diseño porque el centro de masa se eleva durante la propulsión del cohete, lo que afecta su estabilidad. Por lo tanto, diseñar estabilizadores y sistemas de recuperación adecuados puede reducir eficazmente el riesgo de daños cuando el cohete cae.
Competiciones y logros
Las competiciones de cohetes de agua atraen a un gran número de entusiastas y se diseñan diversas formas de competición para poner a prueba un rendimiento integral, como la distancia, la altura y la duración del vuelo.Por ejemplo: el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido organiza cada año un influyente desafío de cohetes de agua, en el que participan varias instituciones y equipos educativos.
Récords mundiales
Siguen batiéndose récords mundiales de cohetes de agua. Entre los récords más recientes se incluyen el récord mundial de 1.950 cohetes de agua lanzados simultáneamente por la Real Academia de Sri Lanka en 2017 y el cohete de agua más alto establecido por NPO Showa Gakuen en Japón con un cohete de agua de 7,72 metros.
Cohete de agua caliente
Además de los cohetes de agua comunes, los "cohetes de agua caliente" o "cohetes de vapor" dependen de agua a alta temperatura para convertirla en vapor, que se descarga a través de una boquilla para generar empuje, lo que muestra otro uso maravilloso del agua.
El cohete de agua no es sólo una simple demostración de ciencia, sino también un desafío que combina rendimiento y diseño. Cuando consideramos los antecedentes de los cohetes modernos y sus diversas aplicaciones, no podemos evitar preguntarnos: ¿qué otras sorpresas nos traerán los cohetes de agua en el futuro?
