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O centro de gravidade de um foguete � muito f�cil de ser encontrado. Basta simplesmente que voc� equilibre-o (todo carregado exceto pela �gua) em cima de uma r�gua ou algo parecido colocada na perpendicular da fuselagem. O ponto no qual o foguete ficar na horizontal indica o centro de gravidade (na verdade ele estar� no interior do foguete mas n�o faz mal que a gente use a circunfer�ncia externa como refer�ncia). |
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O centro de press�o � mais dif�cil de se achar. O CP funciona do mesmo jeito que o CG, exceto que as for�as envolvidas s�o aerodin�micas, em vez de gravitacionais. Elas decorrem da press�o que o ar faz ao passar pelas v�rias partes do foguete durante o v�o e o CP � o ponto onde a press�o parece estar mais concentrada. O c�lculo dessas for�as � uma tarefa complicad�ssima. Na minha lista de endere�os h� uma se��o dedicada a sites que apresentam as f�rmulas e os modelos matem�ticos necess�rios para quem quiser se aprofundar mais no assunto.
Felizmente temos uma forma alternativa que, embora n�o tenha precis�o suficiente para lan�ar grandes foguetes, funciona muito bem com nossos ve�culos menores. Desenhe a silhueta exata do seu foguete num papel�o. N�o � preciso ser em tamanho real, basta que esteja em escala. Recorte-a e equilibre-a do mesmo jeito que voc� fez para achar o CG. Marque o local de equil�brio e transfira-o para o foguete.
Para que ele tenha uma estabilidade razo�vel, o CP deve estar atr�s do CG a uma dist�ncia de, no m�nimo, igual ao di�metro da maior se��o do foguete (1 calibre).
As grandes empresas aeroespaciais possuem t�neis de vento (equipamentos que simulam a passagem do ve�culo pelo ar) que s�o ao mesmo tempo car�ssimos e muito precisos. Para nossos foguetes n�o precisamos de tamanha precis�o, nem dispomos de grandes quantias. Assim, temos que fabricar nosso pr�prio equipamento. Felizmente, com um pouco de engenhosidade, podemos ter a mesma funcionalidade no aparato que est� descrito a seguir.
Prepare seu foguete para lan�amento, mas n�o ponha a �gua. Amarre um peda�o de cerca de 2,5m de barbante na fuselagem, na altura do centro de gravidade e fixe a volta do barbante com uma fita adesiva, para n�o deslizar.
Prenda um barbante com fita adesiva no ponto do centro de
gravidade.
Segure o foguete pelo barbante a 1m de dist�ncia, aponte o nariz do foguete para a dire��o para onde voc� vai girar e comece um movimento girat�rio por cima de sua cabe�a.
Gire o foguete em torno de voc�
� medida em que o foguete for aumentando a velocidade, v� liberando mais barbante at� que ele fique a uma dist�ncia de cerca de 2m de voc�. Se o nariz do foguete continuar apontando para a dire��o do giro, sem virar ao contr�rio nem ficar de lado, voc� pode ter certeza que seu foguete est� est�vel e seguro para v�o.
N�o se preocupe se no in�cio ele estiver inst�vel. A velocidade inicial do giro ainda � muito menor do que a velocidade real de lan�amento e as for�as aerodin�micas ainda n�o est�o atuando fortemente. Quanto mais r�pido voc� conseguir girar, mais pr�ximo da situa��o real ser� o teste.
Na verdade, o nosso t�nel de vento pode at� ser sens�vel demais, em decorr�ncia da baixa velocidade alcan�ada. Um foguete que consiga passar marginalmente no teste de estabilidade muito provavelmente far� sempre v�os est�veis.
Caso o foguete apresente um comportamento super est�vel durante o teste, voc� poder� ter exagerado e deixado seu foguete est�vel demais. A principal conseq��ncia disso � que ele ter� uma forte tend�ncia de virar em dire��o ao vento, ou "or�ar", na linguagem n�utica.
Um foguete est�vel demais sempre vira em dire��o ao vento
Uma forma de corrigir instabilidade � fazer com que o CP seja levado mais para tr�s. Consegue-se isso deslocando-se as aletas mais para tr�s ou fazendo-as mais alongadas nessa mesma dire��o.
Altere a posi��o e a forma das aletas para levar o CP para
tr�s
Tamb�m pode-se fazer com que o CG seja levado mais para frente. Basta adicionar pesos ao nariz. Esse peso pode ser em forma de chumbadas de pescaria ou simplesmente de �gua adicionada a um eventual compartimento superior do foguete.
Adicionar peso ao nariz leva o CG para a frente
Nossos foguetes, portanto, ter�o melhor desempenho sempre que se
deslocarem da maneira mais alinhada com o fluxo de ar quanto poss�vel. Chamamos de
�ngulo de ataque �quele formado pela posi��o da fuselagem do foguete em rela��o ao
fluxo de ar produzido pelo seu deslocamento. Quanto menor for esse �ngulo, mais alinhado
o foguete estar�.
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