Los cohetes ilustran la tercera ley del movimiento de Newton: "Para cada fuerza de acción, siempre habrá una fuerza de reacción que es igual en magnitud pero opuesta en dirección". El primer cohete pudo haber sido una paloma torcaz alimentada con vapor, inventada por Arquitas de Tarento, en el siglo IV a. C. Luego, el vapor allanó el camino para los tubos de pólvora de los chinos, luego los cohetes de combustible líquido diseñados por Konstanin Tsiolkovsky e implementados por Robert Goddard. Este artículo describe cinco formas de construir su propio cohete, de simple a más complejo; con una sección adicional al final del artículo, que explica algunos de los principios que funcionan al construir cohetes.
Paso
Método 1 de 5: cohete de globos
Paso 1. Ate un extremo de la cuerda o hilo de pescar al soporte
Puede utilizar el respaldo de una silla o el pomo de una puerta como apoyo.
Paso 2. Trace la línea a través de la pajilla
El hilo y la pajita servirán como sistema de guía para controlar la trayectoria del cohete globo.
Los dispositivos de cohete modelo generalmente usan pajitas de longitud similar que se unen al cuerpo del cohete. Estas pajitas se pasan a través de postes de metal en la plataforma de lanzamiento para sostener el cohete antes del lanzamiento
Paso 3. Ate el otro extremo a otro soporte
Asegúrese de que el hilo / cuerda esté apretado antes de atarlo.
Paso 4. Infle el globo
Aprieta el extremo del globo para evitar que se escape el aire. Puede usar sus dedos, sujetapapeles o alfileres de ropa.
Paso 5. Pegue el globo a la pajita con cinta adhesiva
Paso 6. Elimina el aire del globo
Tu cohete volará a lo largo de la línea, de un extremo al otro.
- Puede intentar hacer cohetes de globos con globos redondos en lugar de largos, así como varias pajitas de diferentes longitudes para descubrir qué tan efectivas son estas pajitas para guiar la trayectoria del cohete de globos. También puede aumentar el ángulo de vuelo del cohete del globo para ver cómo afecta el alcance del cohete.
- Una herramienta relacionada que también puede hacer es un bote a reacción: corte un cartón de leche por la mitad. Haga un agujero en la parte inferior y pase un globo a través del agujero. Infle el globo, luego coloque el bote en una bañera llena de un poco de agua y sople el aire del globo.
Método 2 de 5: Cohete lanzado por paja
Paso 1. Corta un cuadrado de papel
Esta pieza debe tener aproximadamente tres veces el ancho: el tamaño recomendado es de 11,43 cm x 3,81 cm.
Paso 2. Envuelva esta pieza firmemente alrededor de un lápiz o una uña
Envuélvelo cerca de los extremos en lugar de en el medio. La parte cortada debe colgar sobre la punta del lápiz o la uña.
Asegúrate de usar un lápiz o un clavo que sea un poco más grueso que la pajita, pero no demasiado grueso
Paso 3. Pegue los bordes cortados del papel para evitar que se desprendan
Use cinta a lo largo, a lo largo de la tira de papel.
Paso 4. Doble los extremos colgantes hacia afuera para formar un punto o cono
Use cinta adhesiva en esta parte del cono para mantener la forma.
Paso 5. Saque el lápiz o la uña
Paso 6. Compruebe si hay fugas de aire
Sople suavemente desde la parte expuesta del cohete de papel. Escuche el sonido del aire que se escapa de los lados o los extremos del cono y sienta las costuras en los lados y los extremos para ver si hay flujo de aire. Use cinta adhesiva para sellar cualquier fuga y vuelva a intentarlo hasta que no pueda detectar ninguna fuga.
Paso 7. Agregue una aleta de cola en la parte expuesta del cohete de papel
Dado que los cohetes de papel son estrechos, es posible que pueda colocar las aletas que hizo por separado en los extremos del cohete. Esto será más fácil de hacer que hacer tres o cuatro aletas diferentes directamente en la parte expuesta del cohete.
Paso 8. Inserte la pajita en la parte abierta del cohete
Asegúrate de que la pajita esté estirada fuera del cohete lo suficiente para que puedas agarrarla con los dedos.
Paso 9. Exhale con fuerza a través de una pajita
El cohete volará por el aire impulsado por la fuerza de tu respiración.
- Siempre apunte la pajita y el cohete hacia arriba, no a alguien cuando lo lance.
- Varíe la forma en que construye el cohete para ver cómo las modificaciones afectan su vuelo. Además, varía la fuerza con la que respiras a través de la pajilla para ver cómo esto afecta la distancia que puede volar tu cohete.
- Este juguete de papel con forma de cohete consiste en un palo con un cono de plástico en un extremo y un paracaídas de plástico en el otro. El paracaídas se dobla sobre un palo, que luego se inserta en un tubo soplador de cartón. Cuando se sopla, el cono de plástico atrapará el aire y lanzará la varita. Cuando alcance la altura máxima, el palo caerá y activará el paracaídas.
Método 3 de 5: Rollo de película de cohete
Paso 1. Decide qué tan largo / alto quieres construir el cohete
Una buena longitud / altura del cohete es de 15 cm, pero puedes hacerlo más largo o más corto si lo deseas.
Un buen diámetro es de 3,75 cm, pero el diámetro real vendrá determinado por el diámetro de la cámara de combustión del cohete
Paso 2. Prepare el rollo / rollo de película
Este rodillo será la cámara de combustión de tu cohete. Puede obtener rollos de película de estudios fotográficos que todavía usan película.
- Busque un rollo de película con una cubierta que parezca un tapón que se introduzca en la boca del rodillo, en lugar de pegarse por fuera.
- Si no puede encontrar un rollo de película, puede usar un frasco vacío de medicamentos recetados, con tapa a presión. Si no puede encontrarlo, puede usar un tapón de corcho que se ajuste perfectamente a la boca de la botella.
Paso 3. Arme el cohete
La forma más fácil de hacer un cuerpo de cohete es envolver una tira de papel alrededor de un rollo de película, de la misma manera que envolverías un lápiz o un clavo al hacer un cohete lanzado con una pajita. Dado que los rodillos lanzarán los cohetes, es posible que desee unir el papel a los rodillos con cinta o pegamento, antes de envolverlos alrededor del recipiente.
- Asegúrese de que la boca del rodillo o del frasco de pastillas mire hacia afuera cuando coloque la carcasa del cohete. La boca servirá como boquilla del cohete.
- En lugar de doblar los extremos del cuerpo del cohete alejándolos de los rodillos en los conos, puede crear conos separados cortando un círculo de papel, desde el borde hacia el centro, y doblando el papel en un cono. Puede pegar los conos con cinta o pegamento.
- Agrega aletas. Dado que el diámetro de este cohete es más grueso que el cohete de papel que lanza con una pajita, corte cada aleta una a la vez para unirlas. También asegúrese de usar tres aletas en lugar de cuatro.
Paso 4. Determine la ubicación de lanzamiento del cohete
La ubicación abierta al aire libre es la que recomendamos, ya que el cohete puede alcanzar una altura bastante buena cuando se lanza en esta ubicación.
Paso 5. Llene el rodillo con agua hasta 1/3 de su capacidad
Si la fuente de agua no está cerca de su plataforma de lanzamiento, es posible que deba llevar el cohete boca abajo o llevar el agua por separado y llenar los rodillos en la plataforma de lanzamiento.
Paso 6. Corte la tableta efervescente por la mitad y ponga la otra mitad en el agua
Paso 7. Cierre los rodillos y gire el cohete de modo que quede perpendicular a la plataforma de lanzamiento
Paso 8. Aléjese a una distancia segura
A medida que la tableta comienza a disolverse, libera dióxido de carbono. La presión se acumulará hasta que se rompa y suelte la cubierta del rodillo permitiendo que el cohete se lance.
Además de agua, puede llenar el rodillo con vinagre hasta la mitad. En lugar de tabletas efervescentes, puede usar 1 cucharadita (5 g) de bicarbonato de sodio. El vinagre, que es un ácido (ácido acético), reacciona con el bicarbonato de sodio (que es el ingrediente base) para producir agua y dióxido de carbono. Sin embargo, el vinagre y el bicarbonato de sodio son más volátiles que el agua y las tabletas efervescentes, por lo que deberá salir del cohete mucho más rápido, y usar demasiado de ambos químicos puede destruir los rodillos
Método 4 de 5: Cohetes de cohetes
Paso 1. Corte pequeños triángulos de papel de aluminio
Este triángulo debe ser isósceles, con una longitud de aproximadamente 2,5 cm en la base y 5 cm desde el centro de la base hasta el vértice del triángulo.
Paso 2. Toma las cerillas del grupo
Paso 3. Alinee los fósforos con los pasadores rectos
Coloque el fósforo y el alfiler de modo que la punta de la cabeza del alfiler toque la cabeza del fósforo, en una posición no más alta que la parte más gruesa de la cabeza.
Paso 4. Envuelva el triángulo de papel de aluminio, comenzando en el punto superior, alrededor de la cabeza del fósforo
Envuélvalo lo más apretado posible sin alterar la posición del pasador. Cuando termine, la envoltura debe extenderse unos 6,25 mm por debajo del cabezal del fósforo.
Paso 5. Doble la envoltura de aluminio alrededor de la cabeza del alfiler con las uñas del pulgar
Esto presionará la envoltura más cerca del cabezal del fósforo y creará un mejor canal de alfiler debajo de la envoltura.
Paso 6. Retire con cuidado el pasador de su envoltorio
Tenga cuidado de no romper el papel de aluminio mientras hace esto.
Paso 7. Doble el clip para papel en una plataforma de lanzamiento
- Doble el exterior en un ángulo de 60 grados. Esto formará la base de la plataforma de lanzamiento.
- Doble la ranura interior hacia arriba, luego gírela para que forme un triángulo abierto. Aquí será donde coloque sus fósforos envueltos en papel de aluminio.
Paso 8. Coloque su plataforma de lanzamiento en la ubicación de lanzamiento
Una vez más, se recomienda encarecidamente un lugar abierto al aire libre, ya que los cohetes fósforos pueden viajar distancias considerables. Evite lugares muy secos, ya que los cohetes de fósforos pueden provocar incendios.
Asegúrese de que el área a su alrededor sea segura antes de lanzar el cohete
Paso 9. Coloque el cohete fósforo en la plataforma de lanzamiento, con la cabeza hacia arriba
El cohete debe colocarse al menos en un ángulo de 60 grados. Si es más bajo, es posible que deba doblar el clip hasta que alcance esta posición.
Paso 10. Lanza el cohete
Encienda un fósforo justo debajo de su cabeza envuelta. Cuando el fósforo en la cabeza del fósforo envuelto se enciende, el cohete del fósforo volará.
- Prepare un balde de agua que sea útil para remojar los fósforos usados, para asegurarse de que estos fósforos estén completamente apagados.
- Si el cohete fósforo cae sobre ti, deja de moverte, tírate al suelo y rueda hasta que se apaguen todas las llamas.
Método 5 de 5: cohete de agua
Paso 1. Prepare una botella de refresco vacía de 2 litros
Esta botella servirá como cámara de presión en el cohete. Debido a que las botellas se utilizan para fabricar estos cohetes, a veces se les llama cohetes de botella. No lo confunda con los fuegos artificiales, también llamados cohetes de botella, que se llaman así porque a menudo se disparan desde el interior de una botella. Es ilegal lanzar cohetes de botella como este en muchas áreas; mientras que los cohetes de agua son legales en la mayoría de las áreas.
- Retire la etiqueta de la botella cortándola donde no esté pegada a la botella. Tenga cuidado de no cortar o perforar la superficie de la botella mientras hace esto, ya que los rayones o cortes debilitarán la botella.
- Refuerza la botella envolviéndola con cinta adhesiva. Las nuevas botellas pueden soportar presiones de hasta 100 libras por pulgada cuadrada (689,48 kilopascales), pero los lanzamientos repetidos reducirán la tolerancia a la presión que las botellas pueden manejar sin agrietarse. Puede envolver varias capas de cinta adhesiva alrededor del centro de la botella, o envolver el centro y continuar hasta la mitad de la botella hacia cada extremo. Cada paquete debe dar la vuelta al frasco dos veces.
- Marca los lugares donde unirás las aletas al cuerpo del cohete, con un rotulador. Si planea usar cuatro aletas, dibuje las líneas en ángulos de 90 grados. Si planeas hacer tres aletas, dibuja las rayas a 120 grados de distancia. Es posible que desee rodear con un círculo una hoja de papel alrededor de la botella y marcarla antes de transferir estas marcas a la botella.
Paso 2. Haz las aletas
Dado que el cuerpo de plástico del cohete es bastante fuerte, incluso si tiene que fortalecerlo nuevamente, sus aletas también deben ser duraderas. Puede usar cartón duro, pero un mejor material es el plástico que se usa en una carpeta de bolsillo o una carpeta con tres anillos.
- Primero debe diseñar sus aletas y hacer una muestra de papel como guía de corte. Independientemente de cómo diseñe sus aletas, debe hacerlas de modo que las aletas reales se vuelvan a doblar (duplicar) para obtener una resistencia adicional y alcanzar el punto de constricción de la botella.
- Corte la muestra y utilícela como guía para cortar el material de la aleta.
- Dobla las aletas en forma y únelas al cuerpo del cohete con cinta adhesiva.
- Dependiendo del diseño de su lanzador, es posible que no tenga que construir una aleta que pase por la boquilla del cohete.
Paso 3. Cree el cono de nariz y la parte de carga
Necesitará una segunda botella de 2 litros para esto.
- Corta el fondo de la botella.
- Coloque la carga en la parte superior de la botella cortada. Esta pieza puede ser de arcilla modelo o un montón de gomas elásticas. Coloque la parte inferior cortada de la botella dentro de la parte superior, con la parte inferior apuntando hacia la parte superior de la botella. Péguelo con cinta adhesiva, luego coloque la botella modificada en el fondo de la botella que actúa como una cámara de presión.
- Su cono nasal puede estar hecho de cualquier cosa, desde una tapa de botella de 2 litros hasta un tubo de PVC de cualquier longitud, hasta un cono de plástico real. Una vez que lo haya definido y creado, este cono debe estar unido permanentemente a la parte superior de la botella cortada.
Paso 4. Prueba el equilibrio de tu cohete casero
Balancea el cohete en el dedo índice. El cohete debe equilibrarse en un punto por encima de la cámara de presión (parte inferior de la primera botella). Si no es así, retire la parte de carga y ajuste el peso.
Una vez que haya encontrado su centro de masa, pese el cohete. El peso debe estar en el rango de 200 a 240 gramos
Paso 5. Cree el lanzador / tapón
Hay varios equipos que puedes usar para lanzar tu cohete de agua. El más simple es una válvula y un tope que se puede insertar en la boca de la botella que funciona como una cámara de presión.
- Busque un corcho que encaje perfectamente en la boca de la botella. Puede que tengas que raspar un poco los bordes.
- Obtenga un sistema de válvulas de uso común en neumáticos de automóviles o cámaras de aire de bicicletas. Mide el diámetro.
- Taladre un agujero en el centro de la válvula, con el mismo diámetro que la válvula.
- Limpie el vástago de la válvula y aplique cinta adhesiva sobre la parte roscada y la abertura.
- Inserte la válvula a través del orificio en el corcho, luego manténgala en su lugar con un sello de silicona o uretano. Deje que esta sustancia se seque completamente antes de quitar la cinta.
- Pruebe la válvula para asegurarse de que el aire pueda pasar libremente a través de ella.
- Pruebe la parada colocando una pequeña cantidad de agua en la cámara de presión del cohete, luego colocando el tapón en su posición y erigiendo el cohete verticalmente. Si hay una fuga, vuelva a sellar la válvula y vuelva a realizar la prueba. Una vez que no haya fugas, vuelva a probar para encontrar la presión que obliga al aire a expulsar el tapón de la botella.
- Para obtener instrucciones sobre cómo crear un sistema de lanzamiento más avanzado, consulte
Paso 6. Seleccione su sitio de lanzamiento de cohetes
Al igual que con los cohetes de rollo de película y los encendedores, se recomienda encarecidamente un lugar abierto al aire libre. Dado que los cohetes de agua son más grandes que otros cohetes, necesitará un área abierta más grande y plana que otros cohetes.
Las superficies elevadas, como las mesas de picnic, son una buena idea cuando hay niños pequeños presentes
Paso 7. Lanza tu cohete
- Llene la cámara de presión 1 / 3-1 / 2 de su capacidad con agua (es posible que pueda agregar colorante de alimentos al agua para darle un "combustible" más colorido cuando se lance el cohete). También puede lanzar un cohete sin usar agua en la cámara de presión, aunque la presión objetivo puede ser diferente a cuando la cámara tenía agua.
- Inserte el lanzador / tope en la boca de la cámara de presión.
- Conecte la manguera de la bomba de bicicleta a la válvula de liberación.
- Coloca el cohete en posición vertical.
- Bombee aire hasta que alcance una presión que obligue a salir la válvula. Puede haber un poco de tiempo de espera antes de que esto suceda y el cohete se lance.
Partes de cohetes y cómo funcionan
1. Usar combustible para levantar el cohete y volarlo por el aire. Los cohetes vuelan dirigiendo el vapor de combustible hacia abajo a través de uno o más escapes que lo empujarán hacia arriba (lo levantarán) y lo moverán hacia adelante (a través) del aire. Los motores de cohetes funcionan mezclando combustible real con una fuente de oxígeno (oxidante), lo que permite que el cohete funcione en el espacio exterior que no sea la atmósfera de la Tierra.
- Los primeros cohetes fueron cohetes de combustible sólido. Estos cohetes incluyen fuegos artificiales, cohetes de guerra chinos y los dos propulsores delgados utilizados por las naves espaciales. La mayoría de los cohetes como este tienen un agujero en el medio, que se usa como un lugar para que el combustible y el oxidante se encuentren y se quemen. Los motores de los cohetes utilizados en los modelos de cohetes utilizan combustible sólido, así como un grupo de corrientes para lanzar el paracaídas del cohete cuando se agota el combustible.
- Los cohetes de combustible líquido incluyen tanques presurizados separados que contienen un combustible líquido como gasolina o hidracina y oxígeno líquido. Estos fluidos se bombean a la cámara de combustión en la parte inferior del cohete; Los gases de escape se expulsan a través de un hocico cónico. Los propulsores principales de la nave espacial son cohetes de combustible líquido sostenidos por tanques de combustible externos, que se llevan debajo de la nave en el momento del lanzamiento. Los cohetes Saturno V de las misiones Apolo también son cohetes de combustible líquido.
- Muchos aviones propulsados por cohetes también utilizan pequeños cohetes a los lados para ayudar a dirigir el avión mientras está en el cielo. Estos cohetes se denominan propulsores de maniobra. El módulo de servicio en el módulo de comando de Apolo tiene estos propulsores, las mochilas de la Unidad de Maniobras Tripuladas que usan los astronautas de las naves espaciales también usan estos propulsores.
2. Cortar el rechazo de aire con su nariz cónica. El aire tiene masa, y cuanto más denso es (especialmente cuanto más cerca está de la superficie de la tierra), más luchará contra los objetos que intentan atravesarlo. Los cohetes deben diseñarse para ser aerodinámicos (con formas elípticas largas) para minimizar el impacto cuando pasan por el aire y, por esta razón, los cohetes tienen una punta cónica.
- Los cohetes que transportan cargas útiles (astronautas, satélites o explosivos nucleares) generalmente transportan estas cargas útiles dentro o cerca de la punta del cohete. El módulo de comando de Apolo, por ejemplo, tiene forma cónica.
- Esta nariz cónica también lleva todos los sistemas de control del cohete para ayudar a dirigirlo a su destino sin obstáculos. Los sistemas de control pueden incluir computadoras en la cabina, sensores, radares y radios para proporcionar información y controlar la trayectoria de vuelo del cohete (los cohetes Goddard usan un sistema de control de giroscopio).
3. Equilibrar el círculo alrededor de su centro de masa. El peso total del cohete debe equilibrarse alrededor de un cierto punto del cohete, para garantizar que el cohete pueda volar sin obstáculos. Este punto se puede llamar punto de equilibrio, centro de masa o centro de gravedad.
- El centro de masa de cada cohete varía. En general, el punto de equilibrio estará por encima de la cámara de combustible o presión.
- Si bien la carga útil ayuda a elevar el centro de masa del cohete más allá de la cámara de presión, el exceso de carga hará que el cohete sea pesado en la parte superior, lo que dificulta sostenerlo durante el lanzamiento y el control durante el vuelo. Por esta razón, los circuitos integrados se combinaron con computadoras de naves espaciales para reducir el peso (esto llevó al uso de circuitos integrados similares, o chips, en calculadoras, relojes digitales, computadoras personales y, más recientemente, en tabletas y teléfonos inteligentes).
4. Equilibrar el vuelo del cohete con sus aletas traseras. Estas aletas ayudan a garantizar que el vuelo del cohete sea recto, proporcionando resistencia del aire a los cambios de dirección. Algunas de las aletas están diseñadas para pasar a través de la parte inferior de la boquilla del cohete, así como para mantener el cohete en posición vertical antes del lanzamiento.
En el siglo XIX, el inglés William Hale descubrió otra forma de utilizar las aletas de los cohetes para estabilizar el vuelo de los cohetes. Hizo un drenaje justo al lado de las aletas que parecía una hélice. Esto hace que los gases desperdiciados compriman las aletas y giren el cohete para mantenerlo fuera de línea. Este proceso se llama estabilización rotatoria
Consejos
- Si te gusta fabricar los cohetes de arriba pero quieres enfrentarte a un desafío más difícil, puedes trabajar en un modelo de hobby de un cohete. Los cohetes modelo han estado a la venta comercialmente desde finales de la década de 1950, en forma de equipo entrelazado que podría lanzarse con motores de pólvora negra, a alturas de 100-500 m.
- Si es demasiado difícil lanzar el cohete verticalmente, puede hacer que parte de él se deslice horizontalmente (de hecho, los cohetes de globo son una forma de este deslizamiento horizontal). Puede conectar un cohete de rollo de película a un coche de juguete o un cohete de agua a una patineta. Aún debe encontrar un área abierta con un espacio de lanzamiento lo suficientemente grande.
Advertencia
- Se recomienda encarecidamente la supervisión de los padres cuando se trabaja con cualquier cohete lanzado utilizando algo más fuerte que el aliento de la persona que lo lanza.
- Siempre use protección para los ojos cuando lance cualquiera de los tres tipos de cohetes voladores (cohetes que no sean cohetes globo). Para cohetes más grandes que vuelan libremente, como los cohetes de agua, también se recomienda un casco protector para proteger la cabeza si el cohete lo golpea.
- No dispare cohetes de ningún tipo a nadie.
