A ELABORAÇÃO DO FOGUETE COM GARRAFA PET

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Segundo GALEANO Diego 2001, o termo foguete aplica-se a um motor que impulsiona um veículo expelindo gases de combustão por queimadores situados em sua parte traseira. Difere de um motor a jato por transportar seu próprio oxidante, o que lhe permite operar na ausência de um suprimento de ar. Os motores de foguetes vêm sendo utilizados amplamente em voos espaciais, nos quais sua grande potência e capacidade de operar no vácuo são essenciais, mas também podem ser empregados para movimentar mísseis, aeroplanos e automóveis.

Com esta concepção, a construção de um foguete com garras PET (Polietileno tereftalato)[1] tem como objetivo demonstrar determinados conceitos físicos e químicos como, impulso, quantidade de movimento, Leis de Newton, aceleração dos corpos e as reações químicas, a artefato prática (lançamento e voo), é muito interessante pois mostra na prática a teoria estudada.

5.0 Fundamentação teórica

O foguete de garrafa PET aborda uma grande quantidade de fenômenos físicos e permitindo a intervenção da Físico-química, com isso o “Projeto é um processo conceitual, cujas expectativas ou exigências de pessoas são sanadas através da realização física destes conceitos” (SLACK et al., 2002). Portanto, primeiro foi feito uma pesquisa por docentes responsáveis à respeito dos possíveis projetos aplicáveis as turmas Engenharia do primeiro semestre de 2017 do Centro Universitário Sant'Anna, dentre eles foi escolhido o projeto de um foguete de garrafa PET, em estudos o grupo elaborou alguns testes com o foguete como gelo seco [2]e água, porém o melhor experimento foi à propulsão de água e ar, que tem as mesmas etapas de um projeto maior, tais como: elaboração de um modelo como apresentado na Fig. 1 e Fig. 2, finalidade, desenhos, primeiro protótipo, entre outras etapas. O foguete desenvolvido consiste em uma garrafa de 2 L, que retém água e ar comprimido, acoplado a uma extremidade da base uma rolha pelo qual é injetado ar com a ajuda de uma bomba de ar para pneus, sendo o foguete fixado em um suporte de garrafa PET, com um furo para que possa passar o bico da bomba de ar. O processo é simples, a água é introduzida na garrafa antes de transportá-la para a base, logo após inicia-se a pressurização e quando a pressão for a desejada libera-se da rolha, permitindo que o foguete tenha a mobilidade para se deslocar. Como o ar comprimido da garrafa tende a igualar-se a pressão atmosférica, este empurra a água pela boca da mesma, movimentando-a em sentido oposto. Esse fenômeno corresponde à Terceira Lei de Newton (ação e reação) que: “A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações mútuas de dois corpos sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas.”. Foram feitos vários testes para medir o volume mais adequado de água, e este foi de 250 ml, pois foi nessa quantidade em que o foguete teve um melhor desempenho (alcançou maior altura). Utilizou-se conceitos de física para a determinação da altura máxima, da velocidade, da pressão.

Figura 1: Projeto inicial do foguete

[pic 5]

Referências: Elaborado pelo grupo, 2017.

Figura 2: Projeto final do foguete

[pic 6] Referências: Elaborado pelo grupo, 2017.

Os matérias utilizados na fabricação do foguete foram:

- 2 Garrafas PET

-Rolha

-Fita Crepe

-Régua

-Estilete

-Tesoura

-Papelão

-Cronometro

-Bomba de ar

-Tinta

- Cola super bonder

- Compasso e transferidor

6.0 Materiais e métodos

A partir da metodologia proposta iniciou-se a fase de montagem do projeto.

6.1 Construção do foguete

A equipe, começou cortando o papelão para fazer 4 aletas, com as medidas são 85x60x30 mm, então pegamos duas garrafas iguais e cortamos logo acima da base, deixando com 27 cm de comprimento. Encaixamos uma dentro da outra, com uma sobreposição de uns 5 cm e então colamos com super bonder e fita, para a garantia, e com a cola super bonder colamos as asas do nosso foguete, conforme a Fig. 3.

Figura 3: Inicio da montagem do foguete

[pic 7]

Referências: Elaborado pelo grupo, 2017.

O modelo da base do foguete foi desenvolvido para uma melhor estabilidade e menor oscilação de espaço possível no lançamento. Esta base é composta por 25 cm de comprimento de uma garrafa PET, com um redondo de 10 cm feito com a ajuda de um transferidor e compasso, onde o corte foi feito com a ajuda de um estilete, para que possamos passar a bomba de ar, conforme a Fig. 4.

Figura: Base de lançamento do foguete.

[pic 8]

Referências: Elaborado pelo grupo, 2017.

Com o foguete e a base prontas conforme ilustrado na Fig. 5, colocamos 250Ml de água (H2O), e vedamos com uma rolha que tinha um furo no meio para a passagem do bico da bomba de ar, e assim está pronto o nosso foguete.

Figura 5: Foguete pronto.

[pic 9]

Referências: Elaborado pelo grupo, 2017.

7.0 Problemas encontrado

No primeiro teste do foguete, ás 4 asas danificaram-se no pouso. No teste com ar foram encontrado problemas de pressurização, causados pela rolha, necessitando assim um cuidado maior com a rolha, em sua vedação. Descobrimos também durante os testes com gelo seco que quanto menor a quantidade de água menor a propulsão limitando a altura, utilizamos este conceito para o lançamento com a bomba de ar.

8.0 Consideração final

Para o grupo, o projeto proporcionou uma aprendizagem prática e integrada das