Conceitos físicos:
No andamento do trabalho, foram necessários, para que se obtivesse um melhor desempenho no voo do foguete, o estudo de diversos conceitos físicos que atuam sobre o projétil.
A 3ª lei de Newton, ou lei da ação e reação, na qual seria evidente no projeto no momento que a água é expelida da garrafa (força de ação), resultando na decolagem do foguete através do impulso para cima exercido também pela saída da água pressurizada (força de reação).
O centro de massa, por sua vez leva em conta o local do foguete em que se concentra sua massa, a qual, para um voo mais retilíneo e estável, é fundamental que esta esteja “aglomerada” em um local alinhado à base do foguete. Além disso, para que se mantenha a estabilidade do projétil, deve-se reduzir a área de contato do foguete com o ar, de modo que ele seja capaz de “cortar” o ar.
Já para uma maior potência do projeto, é necessário que haja pouca massa no foguete e, ao mesmo tempo, uma quantidade de água suficiente para que se impulsione o foguete. De acordo com os testes feitos pelo grupo, com água no nível um pouco abaixo da metade da garrafa, se atinge uma altura média de 19 metros.
Por fim, para que fosse calculada a altura e velocidade máximas atingidas pelo objeto voador, foram utilizadas as seguintes fórmulas, as quais consideravam a ação da gravidade (força em sentido contrário ao do foguete) sobre o corpo:
V = Vi – g . ΔT
• Vi = velocidade no lançamento do foguete;
• V = velocidade no ápice da trajetória;
• g = aceleração da gravidade;
• ΔT=Período entre o lançamento e o ápice da trajetória do foguete.
V=0 m/s | g=9,8 m/s² | ΔT=11-9=2 | Vi=?
0 = Vi - 9,8 . 2
0 = Vi - 19,6
Vi = 19,6 m/s
H = Vi . ΔT – (g . Δt²) : 2
• Vi = velocidade no lançamento do foguete;
• H = altura máxima do foguete;
• g = aceleração da gravidade;
• ΔT = Período entre o lançamento e o ápice da trajetória do foguete.
g=9,8 m/s² | ΔT=11-9=2 | Vi=19,6 m/s | h=?
h = 19,6 . 2 – (9,8 . 2²) : 2
h = 39,2 – (9,8 . 4) : 2
h = 39,2 – 39,2 : 2
h = 39,2 – 19,6
h = 19,6 m
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