Autora:
Charles Brown
Data De La Creació:
10 Febrer 2021
Data D’Actualització:
16 Ser Possible 2024
Content
Els coets il·lustren la tercera llei de Newton: "Per a cada acció, hi ha una reacció equivalent i contrària." Es creu que el primer coet és un colom de fusta propulsat al vapor inventat per Architas de Tarent al segle IV aC. El vapor va ser substituït per tubs de pólvora pels xinesos i per combustible líquid en coets dissenyats per Konstanin Tsiolkovsky i Robert Goddard. Aquest article us ensenyarà cinc maneres de construir el vostre propi coet, des del més senzill fins al més complex. Al final de l’article trobareu una secció addicional que explica alguns dels principis que guien la construcció d’aquests coets.
Passos
Mètode 1 de 5: Coet de bufeta
Lligar l’extrem d’un fil de cosir o de pesca a un suport. Els suports possibles inclouen respatllers de cadira i nanses de les portes.
Passar el fil per una palla. Aquests elements actuaran com un sistema de direcció per guiar el camí del coet.- Els kits de miniatures de coets solen tenir una palla enganxada al cos del coet. Aquesta palla es passa per un passador metàl·lic a la coixinet per llançar el coet recte.
Lligar l’altre extrem del fil a un altre suport. Estireu-ho bé abans de lligar-lo.
Inflar la bufeta i subjectar la punta de la bufeta per evitar que es deixi escapar l’aire. Podeu utilitzar els dits, un clip de paper o una pinça de roba.
Colla la bufeta a la palla.
Allibereu l’aire de la bufeta i el coet viatjarà de punta a punta de la línia.- Podeu experimentar amb diferents tipus de bufeta i palla per analitzar la manera de viatjar el coet. També podeu canviar l’angle de la línia per veure com afecta la distància recorreguda.
- És possible crear un vaixell d’una manera similar: Tallar un cartró de llet per la meitat de longitud. Fora un forat a la base i passa per ella la punta de la bufeta. Ompliu la bufeta i col·loqueu la barca en una banyera abans d’alliberar l’aire perquè es desplaci.
Mètode 2 de 5: Rocket de palla
Retalleu una tira de paper rectangular. Hauria de ser tres vegades més llarg que l’amplada: les dimensions suggerides són de 12 cm per 4 cm.
Envolteu bé la tira al voltant d’un llapis o pin. Poseu-lo a prop de la punta del llapis, ja que una part del mateix hauria d’estar fora de la vora.
- Utilitzeu un llapis o un passador una mica més gruixut que una palla, però no gaire.
Colla l’extrem de la tira per evitar que es desprengui. Posa la cinta a la longitud.
Doblegueu el sobrant per crear un punt o con. Colla el brollador perquè quedi en forma.
Traieu el llapis o el passador.
Mireu si hi ha alguna fuga d'aire a la punta del coet. Proveu de sentir sorolls d'aire que es filtren del costat o de la punta del coet mentre observeu la cruïlla per veure si hi ha algun moviment causat pel cop. Connecteu les filtracions i torneu-ho a provar fins que no en quedin.
Afegiu ales a la part oberta del coet. Com que aquest model és estret, pot ser més fàcil afegir les ales per parelles en lloc de situar-les una per una.
Introduïu una palla al costat obert del coet. Assegureu-vos que s'estengui més enllà del coet perquè pugueu agafar-lo amb els dits.
Sopar fort per la palla. El coet volarà impulsat per la respiració.
- Apunteu sempre el coet cap amunt i mai us dirigiu a ningú.
- Varia el mode de construcció del coet per veure com afecta el vol. També podeu variar la intensitat de l’alè per valorar com canvia la distància recorreguda.
- Una joguina similar a aquest coet consisteix en un pal amb un con de plàstic a un extrem i un paracaigudes de plàstic a l'altre. El paracaigudes s’ha de plegar sobre la vareta, que s’ha d’introduir en un tub de cartró. Després de bufar el tub, el con ha de llançar la vareta que, després d’assolir l’alçada màxima, caurà, obrint el paracaigudes.
Mètode 3 de 5: coet de contenidors amb rotllos fotogràfics
Decidiu la longitud desitjada per al coet. Una bona mesura és de 15 cm, però si es vol, es pot muntar el coet més gran o més petit.
- Un bon diàmetre és de 4 cm, però aquesta mesura es determinarà pel diàmetre de la cambra de combustió del coet.
Obteniu un contenidor de rotlles fotogràfics que sigui la cambra de combustió. Cerqueu contenidors a desenvolupadors de fotos i estudis fotogràfics que encara es filmin en cinema.
- Cerqueu un contenidor que tingui una tapa interna més que un pany extern.
- Si no trobeu un contenidor, podeu utilitzar una ampolla de medicament buida amb tapa integrada. Si no trobeu cap d’aquests, talleu un tap de suro que s’encaixi a la boca de l’ampolla.
Muntar el coet. La manera més fàcil de fer-ho és embolicar una tira de paper al voltant del contenidor, tal com vau fer amb el llapis a l’hora de fer el coet de palla. A mesura que el contenidor del rotlle llançarà el coet, enganxeu el final del paper junts abans d’enrotllar-lo completament.
- No oblideu assenyalar la boca del contenidor cap a fora en unir-hi l'estructura del coet. La boca servirà com a embocadura per al coet.
- En lloc de plegar la punta del coet del recipient, crear un con, podeu crear una boquilla separada tallant un cercle de paper, tallant la vora al centre d’aquest i plegant-lo com un con. A continuació, fixeu el con amb cinta o cola.
- Afegiu les ales. Com que aquest coet és més ampli que el model de paper, talleu i fixeu les ales individualment. També podeu triar tres ales en lloc de quatre.
Decidiu on voleu llançar el coet. Es recomana una ubicació oberta, ja que el coet pot assolir una alçada considerable després del llançament.
Ompliu d'aigua 1/3 del recipient. Si la font d’aigua no està a prop de la plataforma de llançament, carregueu el coet cap per avall o agafeu l’aigua en una ampolla per omplir el contenidor al lloc del llançament.
Trenqueu un comprimit efervescent per la meitat i tireu-ne la meitat a l’aigua.
Tapeu el contenidor i gireu el coet a la part dreta de la plataforma de llançament.
Mantingueu-vos a una distància segura. A mesura que la tauleta es dissol, allibera diòxid de carboni. Es creixerà pressió fins que esclati la tapa del contenidor, llançant el coet.
- En lloc d’aigua, podeu omplir la meitat del recipient amb vinagre. Al lloc de la tauleta efervescent, podeu utilitzar una culleradeta (o 5 grams) de bicarbonat. El vinagre, un àcid (àcid acètic), reacciona amb el bicarbonat de sodi, una base, per produir aigua i diòxid de carboni. Aquests articles són més volàtils que l’aigua i les pastilles efervescents, de manera que allunyeu-vos del coet més ràpidament, i tingueu cura de no excedir els ingredients ni podríeu explotar el recipient.
Mètode 4 de 5: Rocket Matchstick
Retalleu un petit triangle de paper d’alumini. El triangle ha de ser isòscel, amb aproximadament 2,5 cm a la base i 5 cm des del centre de la base fins a l’àpex.
Agafeu un pal de llum.
Alineeu el escuradents amb un passador. Situeu-les de manera que la punta del passador toqui la part més gruixuda del cap de la dent.
Envolteu el triangle d'alumini al voltant del cap del escuradents, començant per l'extrem superior. Enrotlleu-ho ben fort, però aneu amb compte de no moure el passador. En acabar, el triangle s’hauria d’estendre uns 6 mm més enllà del cap.
Utilitzeu les ungles per prémer la làmina contra el cap de llumí. Això acostarà la coberta al capçal i definirà millor el canal format pel passador.
Retireu acuradament el passador de l’alumini. Tingueu cura de no arrencar el paper.
Doblegueu un clip de paper perquè sigui un coixinet de llançament.
- Doblegueu el plec exterior a un angle de 60º. Això constituirà la base de la plataforma de llançament.
- Doblegueu el plec interior cap amunt i cap avall per formar un triangle obert. Aquí és on recolzeu el cap de partit.
Col·loqueu la plataforma de llançament on voleu llançar el coet. Es recomana optar per un lloc a l’aire lliure, ja que aquest coet pot recórrer distàncies considerables. Eviteu llocs molt secs, ja que el pal pot iniciar un incendi.
- Netegeu la zona del voltant del coet abans de llançar-lo.
Col·loca el coet al coixinet de llançament amb la punta cap amunt. Ha de descansar en un angle de 60º. Si l’angle és menor, ajusteu el plec del clip.
Llançar el coet. Encendre un llumí i col·locar la seva flama sota el capçal de la llum embolicat en paper d’alumini. El coet s’ha de llançar quan s’encén.
- Teniu a la vostra mà una galleda d’aigua per apagar completament els coets.
- Si un coet aterra, deixa de moure’s, llança’t a terra i enrotlla fins que s’extingeixi el foc.
Mètode 5 de 5: Coet d’aigua
Prepareu una ampolla PET de dos litres per servir de càmera de pressió per al coet. Com que aquest coet es crea amb una ampolla, en alguns llocs es coneix com a coet d’ampolla. Hi ha un castell de focs amb un nom similar, però està prohibit en diversos llocs. El coet ensenyat a continuació no és il·legal.
- Traieu l’etiqueta del packaging enviant-la allà on no s’enganxi. Tingueu cura de no rascar ni perforar l’ampolla per no debilitar-la.
- Reforçar l’ampolla amb cinta adhesiva forta. Les ampolles actuals poden suportar pressions de fins a 7 lliures per centímetre quadrat (o 689,48 quilopascals), però els llançaments repetits reduiran la quantitat de pressió suportada sense que el flascó es trenqui. Pegueu diverses anelles de cinta al voltant del centre de l’ampolla i fins a la meitat fins als extrems.
- Marqueu els punts on vulgueu fixar les ales amb un marcador. Si voleu fer servir quatre ales, dibuixa línies separades per 90º. Si voleu utilitzar cinc ales, dibuixa línies separades per 120º. Envolteu una tira de paper al voltant de l’ampolla i feu les marques abans de transferir-les a l’ampolla.
Construeix les ales. Com que el coet de plàstic és relativament durador, per molt que sigui reforçat, necessitareu ales duradores. El cartró ferm pot funcionar un temps, però el plàstic usat a les carpetes i enquadernadors és una opció millor.
- Primer hauràs de dibuixar les ales i crear un model de tall. No importa com els dibuixeu, feu un motlle que es pugui plegar per la meitat per reforçar-lo i que toqui almenys el punt en què s’obri la botella.
- Retallau el model i utilitzeu-lo com a guia per tallar el material de l’ala.
- Doblegueu les ales i enganxeu-les al cos del coet amb cinta adhesiva.
- Segons el disseny del llançador, pot ser millor no crear ales que s’estenguin més enllà de la boca de l’ampolla / embocadura del coet.
Crea la punta del coet i la secció de pes. Per a això necessitareu una segona ampolla de mascota de dos litres.
- Talleu la base de l’ampolla.
- Poseu un pes a la secció superior de l’ampolla tallada. Utilitzeu un tros d’argila modeladora o una bola de bandes de goma. Col·loca la secció inferior dins de la secció superior, amb la base orientada cap a la boca de l’ampolla. Enganxeu-los al seu lloc i introduïu-los a la base de l’ampolla que serveixi de cambra de pressió.
- El bec es pot fer de qualsevol cosa. Podeu utilitzar des d’una tapa d’ampolla fins a un tub de PVC o plàstic. Després d’escollir el que desitgeu, fixeu-lo definitivament a la secció superior de l’ampolla tallada.
Prova l'equilibri del coet recolzant-lo al dit índex. Ha d'equilibrar-se per sobre de la càmera de pressió (la base de la primera ampolla). En cas contrari, traieu la secció del pes i ajusteu-la.
- Després de localitzar el centre de massa, pesa el coet. Hauria de pesar al voltant de 200 g i 240 g.
Creeu el llançador / tap. Hi ha diversos dispositius que es poden utilitzar per llançar el coet d'aigua. El més senzill és una vàlvula i un tap que s’encaixen a la boca de la cambra de pressió.
- Busqueu un tap que s’ajusti perfectament a la boca de l’ampolla. Pot ser que hagueu de tallar una mica.
- Obteniu un sistema de vàlvules igual que els que s’utilitzen als pneumàtics de vehicles i bicicletes. Mesura el seu diàmetre.
- Fora un forat al centre del tap mitjançant un trepant del mateix diàmetre que la vàlvula.
- Netegeu la tija de la vàlvula i poseu un tros de cinta damunt de la porció dentada i l’obertura.
- Enfilem la vàlvula al forat del tap i segellem-la al seu lloc amb un segellant de silicona o uretà. Deixeu que el segell s’assequi completament abans de treure la cinta.
- Proveu la vàlvula per assegurar-vos que l’aire hi passa lliurement.
- Proveu el suro posant una petita quantitat d’aigua a la cambra de pressió, encaixant el suro i col·locant el coet en posició vertical. Si trobeu alguna fuita, torneu a provar la vàlvula i poseu-la a prova. Després de comprovar que no hi ha fuites, torna a provar per determinar la pressió necessària per treure el tap de l’ampolla.
- Per obtenir instruccions sobre com crear un sistema de llançament més sofisticat, visiteu http://www.sciencetoymaker.org/waterRocket/buildWaterRocketLauncher.htm.
Trieu un lloc de llançament per al coet. Com els rodets de pel·lícules i els coets de concordança, es recomana un espai obert. Com que el coet d’aigua és més gran que els altres, necessitareu una zona encara més gran i amb nivell.
- Una superfície elevada, com una taula de pícnic, és ideal per a situacions en què hi participin nens petits.
Llançar el coet.
- Ompliu d'aigua entre 1/3 i 1/2 de la càmera de pressió. (Podeu afegir colorants alimentaris per produir un "esgotament" colorit al llançament). També és possible llançar el coet sense afegir aigua a la cambra, però la pressió requerida pot ser diferent i caldrà mesurar-la de nou.
- Introduïu el llançador / el tap a la boca de la cambra de pressió.
- Connecteu la mànega d’una bomba de bicicleta a la vàlvula d’alliberament.
- Poseu el coet en posició vertical.
- Bombeu l’aire fins que arribi a la pressió amb què s’expulsarà el suro. Hi pot haver un petit retard abans que sigui expulsat i el llançament del coet.
Les parts del coet i el seu funcionament
1. Utilitzeu el propulsor per aixecar el coet i moure’l per l’aire. Un coet vola dirigint un corrent d’escapament cap a baix a través d’una o més boques. Els motors coets funcionen barrejant el combustible amb una font d’oxigen (un oxidant), que els permet treballar a l’espai i a l’atmosfera terrestre.
- Els primers coets eren alimentats per combustibles sòlids. Aquests tipus inclouen focs artificials i míssils de guerra xinesos, a més dels coets prims que utilitzen les naus espacials. La majoria d’aquests models tenen forats al centre perquè el combustible i els oxidants es trobin i s’encenguin. Els motors utilitzats en coets en miniatura utilitzen propulsors de combustible sòlid conjuntament amb diverses càrregues per alliberar el paracaigudes després que s’esgoti el combustible.
- Els coets que utilitzen combustibles líquids tenen tancs separats a pressió amb combustibles com gasolina o hidrazina i oxigen líquid. Aquests materials són bombats en una cambra de combustió a la base del coet; després s’allibera l’escapament a través d’una embocadura cònica. Els principals propulsors dels coets espacials eren coets de combustible líquid recolzats per un tanc de combustible extern carregat sota la llançadora al llançament. Els coets de Saturn V de la missió Apol·lo també eren combustible líquid.
- Molts vaixells utilitzen coets per canviar de direcció a l’espai. Aquests coets s’anomenen propulsors de maniobra. El mòdul de serveis adjunt al mòdul de comandament de la nau espacial Apollo i les motxilles que utilitzaven els astronautes també tenien aquests propulsors.
2. Talleu la resistència a l'aire amb el broquet cònic. L’aire té massa, i com més dens és, més aguanta objectes que intenten moure’s. Els coets s’han de simplificar (amb formes allargades i el·líptiques) per minimitzar la fricció que es troba en navegar per l’aire, cosa que fa que tinguin becs apuntats.
- Els coets que transporten càrregues (astronautes, satèl·lits o puntes de foc) normalment els transporten a prop del bec. El mòdul de comandaments Apolo, per exemple, es tenia una forma cònica.
- El broquet cònic també porta sistemes de guia per a coets per evitar que surtin del curs. Aquests sistemes poden incloure ordinadors de bord, sensors, radars i ràdios per proporcionar informació i controlar la ruta del vol. (Els coets Goddard utilitzen un sistema de control de giroscopis.)
3. Equilibra el coet al voltant del seu centre de massa. El pes general del coet s’ha d’equilibrar al voltant d’un determinat punt que garanteixi el vol sense caigudes. Es pot denominar a aquest punt com a punt d’equilibri, centre de massa o centre de gravetat.
- El centre de massa varia des del coet fins al coet, però en general es troba en algun lloc per sobre de la càmera de pressió o combustible.
- Si bé la càrrega ajuda a elevar el centre de massa per sobre de la càmera de pressió, la càrrega massa pesada farà que el pes del coet es concentri a la part superior, fent més difícil mantenir-lo cap amunt abans del llançament. Per això, es van incorporar circuits integrats als ordinadors de les naus per reduir el seu pes (aquesta tecnologia va comportar l’ús de xips en calculadores, rellotges de polsera, ordinadors personals i, més recentment, tauletes i telèfons intel·ligents).
4. Estabilitzar el vol amb les ales. Les ales asseguren que el vol del coet sigui recte, creant resistència a l’aire contra canvis de direcció. Algunes ales estan dissenyades per estendre’s més enllà de l’embocadura del coet i per mantenir-la vertical abans del llançament.
- Al segle XIX, el britànic William Hale va idear una altra manera d’utilitzar les ales per estabilitzar el vol. Va crear ports d’escapament al costat d’ales amb forma de paleta que pressionaven els gasos i feia girar el coet per evitar que sortís. Aquest procés s’anomena estabilització de spin.
Consells
- Si us divertiu fent algun dels coets de dalt, però voleu un repte més gran, endinseu-vos en l’afició de muntar coets en miniatura. Aquests coets es venen des de finals dels anys cinquanta en kits de muntatge i es poden llançar amb motors de pólvora negra fins a altures de 500 metres.
- Si és difícil llançar un coet verticalment, munteu-lo a les pistes per llançar-lo horitzontalment (en essència, el coet de la bufeta és un coet de pista). Podeu connectar el contenidor de pel·lícula fotogràfica a un carretó de joguines i el coet a un monopatí. Encara caldrà trobar una zona oberta amb suficient espai.
Advertències
- Es recomana la supervisió dels adults quan es tracta de coets llançats per alguna cosa més fort que la respiració humana.
- Sempre heu de protegir els ulls quan es llancen coets voladors (qualsevol coet que no sigui un coet de bufeta). Per a coets més grans, com l'aigua, també es recomana un casc.
- Mai apuntar el coet cap a ningú més.
Materials necessaris
- Ulleres (per a coets voladors)
- Casc (per a coets grans)
Per al coet de la bufeta:
- Bufeta
- Línia de cosir o de pesca (de 3 a 5 m)
- Palla
- Pinça de paper o pinça de roba
- cinta adhesiva
- Llocs per lligar els extrems del fil
Per al coet de palla:
- Palla
- Full de cartró
- Tisores
- Llapis
- cinta adhesiva
Per al coet de contenidors de pel·lícula fotogràfica:
- Full de cartró
- Contenidor de film fotogràfic de 35 mm o ampolla de medicament (amb tapa de connexió)
- Tisores
- cinta adhesiva
- Aigua
- Tableta o tauleta efervescent
- Vinagre (en lloc d’aigua)
- Refresc de bicarbonat (al lloc de la tauleta)
- Llapis
- Cola
- Tovalloles de paper
Per al coet de mistos:
- Caixa de llistons
- Paper d'alumini
- Tisores
- Alicates (opcional)
- Pin
- Clip de paper
Per al coet d'aigua:
- Dues ampolles de PET de dos litres
- Destacador
- Carpetes de plàstic
- cinta adhesiva
- Tap de plàstic o de suro
- Tija de vàlvula (per a tubs interiors de pneumàtics per a cotxes o bicicletes)
- Broca amb trepant de mida de tija de vàlvula
- Segell
- Bomba d’inflació dels pneumàtics amb manòmetre
