Foi detectado no Relatório final do Foguete a Água, um erro no cálculo da força realizada sobre o foguete (item 4).
Nessa postagem iremos corrigir esse erro no cálculo.
1 - Descrição do Projeto (passo a passo) da base, do foguete e do paraquedas.
Toda a descrição da construção da base foi tirada de um arquivo no site da escola, em função de a construção da base do grupo 6 ter sido construida seguindo à risca as orientações do PDF.
Quem desejar abrir o PDF, clique abaixo:
-A base foi construída através dos passos que são passados no 'Kit Básico' de Lúcio da Silva Barbosa (Modelo 2009) . Materiais simples, funcionais e o mais importante, muito acessíveis.
O Passo a Passo será mostrado abaixo, como é mostrado no arquivo que foi disponibilizado pelo professor:
Os materiais utilizados para a construção da base, são:
- Barbante: 6 metros
- Abraçadeira de nylon: 8
- Rolha de cortiça: 1
- Fita isolante
- Mangueira de ar ¼: 3 metros
- Abraçadeira de Ferro: 1
- Bico de pneu de bicicleta: 1
- Cano de água T ¾: 1
- Cano de água ¾: 6 centímetros
- Chapa de madeira: 15x10 cm²
- Parafuso sextavado com porca: 4
- Cano esgoto 40: 3,5 centímetros
- Cola super bonder
Inicio da montagem:
- Fazer quatro furos na chapa de madeira, distantes de maneira que o cano de água T ¾ possa ser prendido e colocar os quatro parafusos sextavados.
- Encaixar o cano T com o cano de 6cm.
- Cortar 6 abraçadeiras de nylon no tamanho de 8cm.
- Colar com super bond, no cano de 6cm de maneira que elas fiquem
eqüidistantes no perímetro do cano. Importante observar que a parte quadrada
maior da abraçadeira deve ficar para dentro como mostra a ultima figura.
- Passar duas abraçadeiras para fixá-las no cano de modo que os nós (parte
quadrada) fiquem um abaixo do outro (na figura central eles estão opostos),
para não atrapalhar o funcionamento da trava.
- Passar fita isolante ao redor das abraçadeiras.
- Fixar o cano T (já montado no passo anterior) na chapa de madeira (1° passo) e colocar as porcas nos parafusos para prender o cano. Importante observar que se os parafusos ficarem muito próximos, o cano entrará mais apertado, com isso, utilize um martelo e bata nas saídas inferiores do cano de modo a não danificar o mesmo e que consiga encostar todo o cano na chapa.
- Pegar o barbante de 6m e dobra-lo ao meio e fazer dois furos no cano de esgoto, de modo que fiquem opostos e 1cm da extremidade do cano.
- Passar uma ponta do barbante entre a porca e o cano T e a outra ponta no lado oposto, conforme a figura do meio, caso fique difícil, retire a porca depois recoloque, de modo que o barbante passe e não prenda.
- Amarrar as pontas do barbante nos furos do cano de esgoto.
- Prender o bico de pneu de bicicleta em uma extremidade da mangueira de 3m utilizando a abraçadeira de ferro.
- Passar a outra extremidade da mangueira dentro do cano.
- Furar a rolha de cortiça e colocar na mangueira.
Observações:
- Realizar testes para controlar os vazamentos ocasionados pela rolha. Esse controle pode ser feito adicionando fitas para prender melhor a rolha na mangueira, ou utilizar lixas para afinar a rolha se ela estiver muito apertada, trocar a rolha caso ela esteja muito danificada.
- Importante lembrar que as garrafas têm ‘bocas’ diferentes, com isso, se a rolha ficar excelente para algumas garrafas, ela pode ficar apertada ou larga em outras.
- Prender a base em outra chapa de madeira para ela não andar quando a trava for puxada.
Fonte:
http://www.idesa.com.br/disciplinas/fisica/download/KitLucio.pdf (Acesso em 27/06 as 19:00)
Construção do Foguete/Paraquedas
No foguete, o que se pode adicionar para aumentar sua estabilidade são as aletas verticais. Ainda não construímos nenhum foguete com estas aletas, apesar de acharmos que até o dia da competição, elas estejam no foguete.
Quanto ao paraquedas, nós fizemos vários modelos com materiais diferentes e tamanhos diferentes. O que mais se sobresaiu, foi com um saco de lixo especial, muito fino, e resistente. A confecção deste paraquédas será mostrada a seguir :
Temos um saco de lixo já cortado, em forma de quadrado (tamanho à escolha).
1-Dobramos este quadrado ao meio, pela diagonal.
2-Formado um triângulo, dobramos denovo ao meio.
3-Irá formar-se outro triângulo, e deste, dobre ao meio novamente.
4-Tendo este triângulo menor formado, agora preste atenção para a dobra, e em seguida para o corte. Você irá pegar a ponta número 1 e irá movimenta-la, até o ponto x de forma linear, para sobrar uma ponta.
5-Assim dobrado, recorte a ponta que sobrou. (linha branca)
6-Recorte de forma circular a extremidade maior do que restou(linha branca).
7-Antes de abrir a dobradura, faça um furo pequeno (suficiente para passar um barbante) no ponto vermelho indicado.
1-Dobramos este quadrado ao meio, pela diagonal.
2-Formado um triângulo, dobramos denovo ao meio.
3-Irá formar-se outro triângulo, e deste, dobre ao meio novamente.
4-Tendo este triângulo menor formado, agora preste atenção para a dobra, e em seguida para o corte. Você irá pegar a ponta número 1 e irá movimenta-la, até o ponto x de forma linear, para sobrar uma ponta.
5-Assim dobrado, recorte a ponta que sobrou. (linha branca)
6-Recorte de forma circular a extremidade maior do que restou(linha branca).
7-Antes de abrir a dobradura, faça um furo pequeno (suficiente para passar um barbante) no ponto vermelho indicado.
(Clique na imagem para ampliar)
Abra toda a dobradura, e com os 8 furos feitos, amarre um barbante em cada furo, e as outras 8 pontas, prenda com fita crepe/fita isolante no fundo da garrafa (foguete) de maneira que os fios fiquem equidistantes.
Para calcular o tamanho do fio que vai até o foguete, pegue o valor do raio do paraquedas e multiplique por 1,5.
Para calcular o tamanho do fio que vai até o foguete, pegue o valor do raio do paraquedas e multiplique por 1,5.
2- Tabelar número de testes realizados e desempenho do foguete em cada um deles.
No total até hoje, dia 27/06/11, o grupo 6 do 2º EM A deve ter realizado, contando todos os lançamentos, aproximadamente 70 testes.
Começamos , logo após montar a base, a lançar os foguetes sem o paraquedas, para termos uma ideia de quão alto o foguete iria, e qual seria a sincronia no bombeamento e liberação da trava.
Os testes sem o paraquedas, são completamente diferentes dos com o paraquedas. Para quem só lança sem paraquedas, quando resolve adiciona-lo ao foguete, vê que realmente é começar do zero. Novos problemas surgem, e novas soluções também.
O desempenho do foguete com o paraquedas no começo dos testes, estava nos preocupando, porém, agora estamos um pouco mais satisfeitos com os resultados, apesar de ainda querermos melhorar muito até o dia 6 de agosto (dia da competição oficial de 2011).
3-Descrever Problemas Ocorridos e Soluções Propostas.
No inicio do projeto estavamos com problemas na sincronia entre o bombeamento e a liberação da trava, pois hora a pressão era muita, hora era pouca. Mas solucionamos isso com a prática. Quanto mais fomos testando, melhor foi ficando essa sincronia.
Até agora, podemos dizer que nosso maior problema foi com vazamentos, sendo de ar, entre a bomba e a mangueira, ou de água, entre a garrafa e a rolha de cortiça.
Os dois foram solucinados com o uso da fita veda-rosca, que no caso do ar, travou melhor o bico e a 'travinha' da bomba, no bico de pneu de bicicleta, encontrado na mangueira. Já no caso da água, vimos que com a mesma rolha de cortiça sendo usada muitas vezes, ela molhava muito, e esfarelava. Vimos que o ideal, era que a rolha não molhasse, além de ter que ganhar algum volume lateral para entrar na boca da garrafa e ficar mais dificil a água sair. Cobrimos a rolha com fita veda-rosca, de forma que ela possa ser utilizada pelo menos 3 ou 4 vezes, antes de a fita rasgar e a cortiça molhar. Após isso acontecer, trocamos a fita, e deixamos a rolha seca, firme e bem volumosa.
4-Cálculo da Força realizada sobre o Foguete (corrigido)
Raio (R) = 3 cm = 0,03 m
π = 3,14
pressão (p) mais utilizada = 6 bar = 600000 Pa
π.R² = área do círculo
Cálculo da força (F)
p=F/A
F=p.A
F=p.π.R²
F=600000 . 3,14 . 0,03²
F= 1884000 . 0,0009
F= 1695,6 N
5- Conclusão do Trabalho.
Em síntese, vimos que todo este processo que estamos passando de montagem e cálculos para com o foguete, nos rendeu muito trabalho. Podemos dizer que está sendo difícil. Pelo menos para o nosso grupo está trabalhoso. Mas fora toda essa dificuldade, acreditamos que o trabalho que tivemos e estamos tendo, irá nos fornecer um resultado muito bom. É o que acreditamos. Estamos dando tudo de nós neste projeto, e é por isso que gostariamos de obter algo satisfatório.
Com todos os testes e problemas que já resolvemos , temos em mente, que nas férias, teremos tempo e poderemos aperfeiçoar bastante o nosso projeto, e chegar no dia da competição oficial, bem confiantes e seguros, para tudo o que vier.