Inércia
Segunda Lei de Newton
Terceira Lei de Newton
Empuxo
Que os foguetes a água são movidos "a água", isso está muito claro. Mas
como é mesmo que isso funciona? Será que quanto mais água ele tiver mais alto ele
subirá? Na verdade, não. Veja só:
Inércia
A Lei da Inércia diz que "Qualquer corpo em movimento continuará se movendo e
qualquer corpo parado permanecerá parado até que alguma força externa aja sobre
ele". Em outras palavras, inércia é a tendência que os objetos
têem de resistir a mudanças no movimento. Ela tem a ver com a massa do
objeto (a qual os não-foguetistas chamam de "peso").
|
Uma garrafa mais cheia tem mais
inércia, pois possui mais massa. Mais inércia quer dizer mais
resistência a mudanças de direção. O vento precisa trabalhar mais para
alterar o curso da garrafa. |
|
Uma garrafa menos cheia tem menos inércia, pois possui
menos massa. Menos inércia quer dizer menos resistência a mudanças de direção. Com
pouca força o vento empurra a garrafa para outro curso. |
Segunda Lei de Newton
A Segunda Lei de Newtonn diz que a Força aplicada é igual à massa vezes a
aceleração, ou: F=m·a. Se dois foguetes aplicam forças iguais,
|
Uma garrafa de maior massa (mais cheia)
terá uma menor aceleração. |
|
Uma garrafa de menor massa (menos cheia)
terá uma maior aceleração. |
Terceira Lei de Newton
A Terceira Lei de Newton diz que "para cada ação, há uma reação de igual
intensidade e de sentido oposto". Isso quer dizer que quanto mais água for expelida
e quanto mais depressa isso acontecer, maior será a reação da garrafa.
 |
Massa da garrafa e da água x
Velocidade da garrafa
É IGUAL A
Massa da água expelida x Velocidade da água expelida |
Empuxo
O empuxo é como chamamos a força que faz subir o foguete. Nos foguetes a água, o ar
pressurizado empurra a água para fora, causando uma reação da garrafa em sentido
oposto.
Portanto o empuxo depende tanto da velocidade com que a água é expelida quanto do
"tamanho" do bocal de saída. Assim, o empuxo pode ser calculado como sendo
aproximadamente igual ao dobro do produto da pressão pela área da seção do bocal. Ou
seja, e = 2·P·A. As unidades são newtons (N) para o empuxo, pascais
(Pa) para a pressão e metros (m) para o diâmetro. A área de um círculo é encontrada
pela fórmula A = pi·r². Simplificando: e = 1,57·P·D²,
onde D é o diâmetro do bocal. Exemplo:
Uma garrafa PET com 500kPa de pressão
Bocal comum com 22mm de diâmetro
Empuxo = 1,57 x 500.000 x 0,022 x 0,022 = 380N
