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A magia da pressão e da água: como lançar um foguete usando uma simples garrafa de bebida?
Com a popularização do conhecimento científico, muitas pessoas começaram a explorar a diversão do lançamento de foguetes. Sendo uma experiência científica simples e interessante, os foguetes de água não só atraem a atenção dos jovens, mas também lhes permitem aprender os princípios básicos da mecânica e da conversão de energia. O foguete é lançado principalmente através de uma combinação de água e gás comprimido e é amplamente popular por seus materiais simples e prontamente disponíveis.
Foguetes de água são um tipo de foguete que usa água como massa de reação, o que nos ajuda a entender como funciona a terceira lei de Newton.
Princípios básicos de operação de foguetes de água
A base para operar um foguete de água é utilizar uma garrafa de bebida parcialmente cheia de água e pressurizada com gás comprimido. Normalmente, esses gases vêm de dispositivos como bombas de bicicleta, compressores de ar ou cilindros e podem atingir pressões de até 125 psi. Isso envolve um princípio de armazenamento de energia do gás, que permite que a água libere uma enorme força de propulsão no momento em que é pulverizada, empurrando o foguete para o ar.
De acordo com a terceira lei de Newton, depois que a água for expelida rapidamente, o foguete voará para cima.
Design e elementos
O projeto do foguete de água pode usar garrafas de bebida únicas ou múltiplas como vasos de pressão. Projetos de garrafa única são mais comuns com garrafas de refrigerantes de polietileno tereftalato (PET). Os foguetes multi-garrafa são conectados de diferentes maneiras, o que pode aumentar o tempo de propulsão, mas também aumentar o peso do foguete, por isso o equilíbrio do projeto precisa ser considerado.
Além disso, as fontes de gás também variam, como o uso de ar comprimido, dióxido de carbono ou nitrogênio. Esses gases são liberados rapidamente à medida que a pressão diminui, empurrando o foguete para cima.
Bocal e estabilidade
O bico de um foguete de água não possui a parte divergente de um foguete tradicional. Dependendo do tamanho do bocal, o impulso do foguete irá variar. Bicos de grande diâmetro proporcionam aceleração rápida, mas tempo de propulsão curto, enquanto bicos de pequeno diâmetro proporcionam maior tempo de propulsão. Para manter a estabilidade do vôo, uma asa estabilizadora pode ser instalada. Quando o material propulsor do foguete diminui gradualmente, o centro de gravidade se moverá para baixo. Neste momento, adicionar uma asa estabilizadora pode reduzir o risco de instabilidade.
As asas estabilizadoras ajudam a maximizar a altura e a distância de voo do foguete.
Procedimento de lançamento e competição
Antes de lançar um foguete aquático, você precisa preparar o lançador. Alguns lançadores utilizam tubos de lançamento, que podem converter efetivamente o gás comprimido em energia cinética, melhorando assim a eficiência do lançamento. À medida que a tecnologia avança, as competições de foguetes de água em todo o mundo estão aumentando gradualmente, como o Prêmio Oscar Svighoff em Poços e o Desafio Anual de Foguetes de Água do Laboratório Nacional de Física no Reino Unido.
Competições globais de altitude de foguetes aquáticos e desafios de duração de voo atraem muitos estudantes e entusiastas do espaço para participar.
Desafio do recorde mundial
No processo de desenvolvimento de foguetes aquáticos, muitos recordes foram estabelecidos um após o outro. Por exemplo, a Royal Academy de Colombo lançou 1.950 foguetes de água simultaneamente em 2017. Há também o recorde de altura do foguete de água japonês em Hokkaido, que faz as pessoas admirarem o progresso da tecnologia e a coesão da equipe.
O recorde mundial do foguete aquático demonstra as infinitas possibilidades de criatividade e exploração científica.
Considerações Finais
À medida que a compreensão das pessoas sobre os foguetes de água se aprofunda, esta atividade torna-se não apenas uma experiência científica para as crianças, mas também uma forma de os adultos relembrarem a diversão da infância. Seja nas aulas de ciências na escola ou durante a recreação ao ar livre em casa, os foguetes aquáticos trazem diversão e inspiração. Você está pronto para embarcar nesta jornada de descoberta?
