MISIÓN CIENCIA -CAP04-Cohete de agua

sí sí en este nuevo episodio de misión ciencia veremos cómo los muchachos ayudan a entender varios principios físicos mediante la construcción de un cohete que no requiere de más capacidades que la habilidad inventiva y ganas de experimentar bienvenidos al sión 7 hoy presentamos cohete de agua aquí vemos a andrea jugando básquet es muy buena en el deporte pero necesita afinar los tiros de larga distancia y ciencia puede ayudarle con unos trucos científicos andre astudillo este riobamba tiene 15 años le encantan las ciencias y el deporte utiliza su tiempo libre en actividades de voluntariado esta vez necesita aprender un poco más acerca de física para mejorar sus lanzamientos al aro desde fuera del área 2 uno de los mejores tratamientos terapéuticos regar el jardín aprovechando la trayectoria que sigue el agua y para ahorrarnos un par de pasitos aprovechar que renato tiene buena puntería luego un huevo también necesita ayuda vamos de quién se trata qué mala puntería con un poco de ciencia podría mejorar esos lanzamientos voy a mandar un mensaje bien un mensaje me hicieron silenciar a andreas somos misión ciencia nos pondremos en contacto contigo de inmediato para ayudarte qué bien voy a llamar a los chicos espero que el momento a los renato como estas a qué tal si bien digamos que a la altura de laboratorio ahorita de urgencia donde es tan rápido bueno ya ver espiarnos realista listo diego te esperamos ahora debemos del pancho después un paso ligamos que mediano para mí a lo malo como estas sobre todo dónde estás un dato si un poco lejos si te ofrezco llegarnos en unos cuatro días a su gente y ella siempre está soñando y siempre estás volando eso ya no es raro ahora necesitamos que aterrice de misión ciencia para que nos ayudes a empezar nuestra propia carrera espacial la misión debe esperar y por qué se demoraron tanto literalmente tuve que poner los pies sobre la tierra no me quedó más que aterrizar de súbito y yo tuvimos problemas con ingresar a la atmósfera se ha sabido calentar a por cierto que estoy en los récord y te hace ver fantástico que un bien solo que vean en la oscuridad debe ser porque son radiactivas buenos compañeros acabo de conocer a andrea eso nos va a explicar en qué le podemos ayudar miren justo está ahí a la chica hosco matanza y andrea estoy segura de que ustedes y la ciencia que tanto me gusta me pueden ayudar verán les explico a mí me gusta el basket pero no puedo hacer lanzamientos para diaria ni tiros de tres puntos y se aplica un poco de física tal vez pueda mejorar mis lanzamientos lo que necesita defender es la cinemática es decir la ciencia que estudia los cuerpos de movidas para ayudarte podremos construir un breve y sencillo experimento un cohete que utiliza agua para volar pero no será muy difícil no no es difícil pero primero tienes que conocer cuál es el principio de funcionamiento para eso vamos a revisar algunos conceptos mientras pancho y limón se preparan para el experimento y sabes cuál fue el primer ser viviente que viajó al espacio a un ratón de un mono de un perro la respuesta correcta es la opción c un perro de hecho no fue precisamente un perro sino más bien una perra de nombre like a la mascota de yuri gagarín el primer hombre que viajó al espacio laica fue lanzada el 7 de

noviembre de 1957 desde la unión soviética andrés para empezar necesitas aprender dos movimientos básicos el primero es el movimiento rectilíneo uniforme para eso vamos a necesitar la ayuda de nudos copio para entender el movimiento rápel y no uniforme debemos imaginarnos que un carro viaja por un camino recto recorriendo distancias iguales de tiempos iguales por ejemplo tiene un segundo recorre un metro en 10 segundos recorrerá 10 metros la velocidad en este movimiento se calcula con la fórmula velocidad es igual a distancia dividido para el tiempo y si lo calculamos en cualquier instante siempre nos dará el mismo valor de 1 metro por cada segundo gracias euroscopio hagamos el siguiente experimento para eso necesitaría una probeta la cual las venderé con agua colocar esta regla para poder medir la longitud para eso necesito la ayuda de pancho ahora lanzar esta etapa y medir el tiempo que recorre cada longitud con este cronómetro empecemos renato realizó varios experimentos y me dio con la mayor precisión posible determinando el tiempo que la etapa demora en recorrer todo este trayecto radio expansión ahora veamos la cámara lenta cuando detenemos la toma observamos que el movimiento rectilíneo uniforme también se da cuando el cuerpo recorre pequeñas distancias si nos fijamos en los centímetros de la regla ubicada al costado de la probeta la tapa de gaseosa sigue viajando distancias iguales en tiempos iguales por lo que el movimiento sigue siendo uniforme no pero claro para poder entender acerca del movimiento rectilíneo uniformemente variado primero tenemos que saber qué es la gravedad y para eso 20 luzco en realidad hasta hoy ni los más grandes científicos saben lo que es la gravedad pero se sabe lo que puede provocar la gravedad es el efecto que tienen dos cuerpos como esta nave y el planeta a medida que estén más cerca se atraigan con más fuerza así como la nave se acerca el planeta la gravedad le atrae con mayor fuerza y mientras se acerque más se sentirá esa fuerza y a medida que se aleje del planeta cada vez se sentirá con menor fuerza haciéndose más y más débil mientras la nave siga alejados esta fuerza se representa con la letra g minúscula y para nuestro planeta es igual a 9.8 metros por cada segundo al cuadrado excelente lu2 copio y ahora vamos a aprender que es el movimiento rectilíneo uniformemente variado adelante nudos copias el movimiento régil uniformemente variado se puede observar cuando un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba una vez más se relaciona la distancia y el tiempo en este caso el cuerpo recorre espacios cada vez más pequeños en los mismos tiempos hasta que llega al punto más alto y se detiene cuando empieza a caer pasa exactamente lo contrario primero recorre espacios pequeños por cada periodo de tiempo pero a medida que cae recorre distancias cada vez mayores el movimiento que experimenta un cuerpo cuando se lo deja caer se llama caída libre para ver el efecto de este movimiento hemos venido a hacer una prueba en un lugar al la facultad de ingeniería y sistemas de la politécnica nacional vamos a dejar caer esta pelota por el costado del edificio y vamos a registrar las caídas y las distancias a través de esta pequeña regla ahora solo hay que subir y hacer la prueba lo malo es que está dañado el ascensor vamos aquí listo ya llegué panchi renato se quedaron abajo para hacer los registros respectivos y voy a lanzar la pelotita qué hábitat tan espectacular valió la pena la caminada miren y ahora sí a lo que vivimos vencer en el cronómetro y soltamos en esta escena vamos a parar la imagen en cada segundo y podemos observar cómo la pelota recorre distancias diferentes en tiempos iguales mientras más se acerca al suelo la velocidad aumenta me encanta

muy bien listas las pruebas me voy a ver los resultados aquí vemos que en un solo segundo recorrió un medio que en el segundo dos recorrió dos metros y en el tercer segundo cuatro metros así se comprueba que hay una aceleración o variación de la velocidad para calcular la velocidad en cada instante de tiempo se utiliza la fórmula que observamos velocidad es igual a gravedad por tiempo al cuadrado dividido parados donde v es la velocidad que es la gravedad desde el tiempo lo cual significa que para conocer la velocidad a la que cae cualquier objeto tenemos que multiplicar la gravedad por el tiempo que demora en caer al cuadrado y dividir para 2 es decir mientras más fuerte sea la gravedad y más tiempo demore la caída más velocidad logrará alcanzar el objeto y cuál de estos cuerpos llega primero al piso si se sueltan a la misma altura y al mismo tiempo a una bola de bolos ve una bola de buster se llegan iguales la respuesta correcta s llegan iguales debido al fenómeno de la gravedad para el cual no importa cuánto pese un cuerpo una pasión si combinamos los dos movimientos de rectilíneo uniforme y el uniformemente variado obtenemos el movimiento parabólico pero para verlo mejor vamos a llamar al nudo propio el movimiento parabólico resulta ser la unión de los dos movimientos anteriores rectilíneo uniforme en el eje horizontal y uniformemente variado en el eje vertical en el eje horizontal las distancias recorridas son iguales y en el eje vertical los espacios son cada vez menores a medida que el cuerpo sube y mayores a medida que el cuerpo baja el lanzamiento de la bala de un cañón dibuja un movimiento parabólico conservando las propiedades de cada movimiento en cada vez el rectilíneo uniforme en el eje horizontal y el uniformemente variado para demostrarte en vivo ya todo color el movimiento parabólico vamos a construir algo interesante un cañón por supuesto pero si podríamos construir un cohete con una plataforma de lanzamiento pero no será muy complicado para nada andreas toma lápiz y papel y anota los elementos que vamos a necesitar un corcho brotes de gaseosa tabla para hacer la plataforma bomba de aire jarra con agua y aguja para inflar pelotas no hay problema cuando llega mi casa a buscar en los materiales pero para poder lograr todo esto seguro vamos a necesitar construir una plataforma de lanzamiento para poder direccionar los disparos del cohete y para que preguntar si quiera seguro vamos a soltar algo verdad exactamente el relato consigue más botellas nosotros vamos al laboratorio vamos de éstos diego y pancho construyen con dos piezas de madera una base para lanzamiento cortamos los retazos metálicos a la medida que se requiere construimos una base y la soltamos también colocamos piezas verticales para las guías ahora cortamos los retazos de lámina de aluminio y le damos la forma con otro recipiente cilíndrico perforamos la lámina para colocar los remaches y rematamos sin olvidarnos de colocar todos bisagras para controlar más fácilmente el ángulo de disparo una mano de pintura y ahora sí a disparar y vamos a probar el funcionamiento del cohete y para optimizar su funcionamiento tenemos que llenar con un tercio de su volumen de agua para eso como esta botella de 3 litros los llenaremos con un litro de agua y para entenderlo mejor llamemos al nudos copió llenamos la botella con un tercio de agua es decir dividimos la botella en tres partes iguales y llenamos con agua una de ellas cuando pongamos el aire dentro de la botella la presión aumentará y luego de bombear una cierta cantidad de tiempo la presión terminará venciendo la fuerza que sostiene el tapón así esta presión del aire interno empujará el tapón expulsando lo fuera de la botella al salir expulsado el tapón el cohete hecho con la botella de plástico sale disparado y describe una trayectoria parabólica que es la que nos

interesa empecemos entonces iniciaremos con lanzamientos a 45 grados que es el ángulo que nos da el alcance máximo y además de eso hemos pintado esta botella para poder seguir la trayectoria con nuestras cámaras el movimiento parabólico tiene dos componentes de velocidad una velocidad constante horizontal y una velocidad variable vertical primero hablaremos de la vertical variable en este disparo en particular podemos observar mejor la trayectoria parabólica y aplicaremos la ecuación del movimiento rectilíneo uniformemente variado recordando que la gravedad tiene un valor de 9.8 metros por segundo al cuadrado el tiempo de subida fue de dos segundos y medio y la velocidad final en el punto más alto de cero metros por cada segundo efectuamos la multiplicación y obtenemos que al momento de disparar el cohete despegó con una velocidad de 20 4.5 metros por segundo o lo que es lo mismo casi 90 kilómetros por hora para calcular la velocidad en el eje x por otro lado usamos el dato de la distancia horizontal y el tiempo total que donó el cohete 34 metros y 5 segundos respectivamente y luego de hacer la división obtenemos la velocidad en el eje horizontal de un total de 6.8 metros por cada segundo ahora realizaremos lanzamientos verticales para poder ver el movimiento rectilíneo uniformemente desacelerado en la subida del movimiento rectilíneo uniformemente variado acelerada en la bajada es importante recordar que la única razón por la que el cohete no cae en el mismo lugar es porque el viento afecta a la trayectoria aprovechemos que la cámara se detuvo para hacer unos análisis breves primeramente determinamos que el tiempo de vuelo es de 5.4 segundos por lo que el tiempo de subida sería la mitad o 2.7 segundos como se muestra en la división que es un dato que utilizaremos más adelante así que este es el tiempo empleado para solamente subir la mitad del tiempo total es decir subir o bajar es la mitad del tiempo de vuelo el cual es la suma del tiempo de subida más el tiempo de bajada recordemos que el tiempo de subida fue de 2.7 segundos como el dato de gravedad no cambia sabemos que es igual a 9.8 metros por segundo al cuadrado usaremos además la ecuación del movimiento rectilíneo uniformemente variado y como al final de la trayectoria será de 8 metros por segundo nos queda solamente la expresión como velocidad inicial en ye igual a 9.8 por 2.7 lo cual nos da como resultado la velocidad inicial de 26.46 metros por segundo eso significa que el cohete despegó con una velocidad inicial vertical de algo más de 95 kilómetros por hora difícilmente me lo habría imaginado pero cómo podrá esto servirle andrea vamos a ver hemos venido a la cancha para que andrea nos indique cómo está realizando sus lanzamientos vamos a ver bueno pues si algo no está saliendo bien creo que tenemos que acordarnos de ciertas cosas por ejemplo el ángulo de elevación el cual permite que tú puedas hacer un disparo y que luego se describa esa trayectoria lo que mi amigo quiere decir es que no debes hacer tus lanzamientos tan directos no debes darle un poco de elevación de manera que la pelota vaya por encima de la mitad pero claro no todo es teoría también tienes que practicar mucho entonces vamos a ver unos lanzamientos tomando en cuenta lo que tenemos dicho hoy exactamente entonces qué te parece si ahora vamos a ver la cinemática y el movimiento parabólico en todo su esplendor pero voy a intentar aplicar nuestro detalle perfecto vamos entonces ahí y ha llegado el momento de ver si todas nuestras teorías y recomendaciones son correctas y ahora lo logra felicitaciones a 3 muy bien hambre te fijaste que el balón de escribir exactamente la misma trayectoria que el cohete tuvo alcance máximo altura máxima y por supuesto tiempo de vuelo con razón ya entiendo porque ‘sin el ángulo no sería posible que la pelota entrara limpia gracias chicos pero esto no solamente se puede ver en el basket también hay otros muchos deportes por ejemplo podemos observar cómo la pelota describe la trayectoria que se necesita para poder hacer el gol de sombrero con el ping pong también aquí se ven las trayectorias

parabólicas o el bombo si no las calculas bien claro eso fue a marcado todo lo que hicimos hoy él sirvió mucho andreu pudo conocer el movimiento parabólico y cómo puede aplicar esto en su deporte favorito también podemos recordar junto con ella cuáles son las ecuaciones que rigen este movimiento no estuvo tan difícil lo único que hay que acordarse es cuáles son los datos que ya tenemos y nos divertimos con un juguete que lo pudimos construir con una botella de plástico y una bomba digital de antas de bicicleta y eso fue todo en misión ciencia y sí y