Lanzadera para control de incendios forestales
RETECA_FIRE
Experimento
Cálculos teóricos del experimento
Tras accionar 5 veces la bomba neumática, en el interior del la botella de 1 litro había una presión de 6 bares. Por tanto, “p depósito”=600000Pa.
Es necesario ahora calcular tanto la superficie de la botella de litro “S depósito”, tanto la de la cara circular, como la del orificio de salida “S salida”.
Sabiendo que la botella tiene una salida de radio de 1,5cm (0,015m), se calcula el área de ese círculo:
Ahora, al igual que en los cálculos del cañón real, se procede a calcular la velocidad al cuadrado a la que saldría el agua por el orificio de salida:
Al resolver esta fórmula, se procede a obtener la presión que ejerce el agua sobre el orificio de salida. Con objeto de esto se emplea la ecuación de Bernoulli simplificada:
A continuación, se calcula el empuje “E” que recibe la botella debido a la salida del agua:
Sabiendo que el supuesto proyectil tiene una masa de 0,33kg y el depósito una de 0,95kg, hay que mover una masa total de 1,28kg con los 712,996N. Con estos datos, es posible calcular la aceleración a la que se mueven ambos recipientes:
Utilizando el programa VirtualDubMod, se determina de forma experimental el tiempo desde que se desprende el tapón hasta que la botella-proyectil sale del tubo que contiene a ambos recipientes: t=0,077s.
Conociendo este dato, se puede hallar la velocidad a la que se mueve nada más salir el proyectil:
Ya que el cañón puede tener cualquier ángulo, se le ha dado un ángulo de 45°, que se corresponde con 0,785rad.
Para acabar, se recurre a la fórmula del alcance máximo “x máx” en un movimiento parabólico completo:
Por tanto, el proyectil debería recorrer 187,88 metros en el eje X; sin embargo, la realidad es distinta debido a que hay numerosos factores que imposibilitan este hecho, como puede ser el rozamiento con el aire.
Esta página web ha sido desarrollada con la intención de participar en el concurso Si eres original, eres de libro.
EsdeLibro
