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4.1. ¿Cómo lo enviamos?

Diccionario

Gravedad

Imagen que muestra las fuerzas de acción y reacción

Definición:

La gravedad es un fenómeno natural por el cual los objetos con masa son atraídos entre sí, efecto mayormente observable en la interacción entre los planetas, galaxias y demás objetos del universo. ... También se denomina interacción gravitatoria o gravitación.

Ejemplo:

El cuerpo cayo al suelo por la acción de la gravedad.

Propulsión

Imagen que muestra propulsión de un cohete

Definición:

Llamamos velocidad de escape de cualquier objeto en relación a un cuerpo celeste, como, por ejemplo, un planeta, de radio R a la velocidad que es necesario lanzar dicho objeto para que no regrese al planeta.

Ejemplo:

Para que el cohete salga de la tierra debe superar la velocidad de escape.

Tras todo lo visto hasta ahora:

  • Estás preparado para conocer las distintas formas de lanzar un cohete.
  • Conocerás la aplicación de las fuerzas de acción y reacción a los lanzamientos espaciales.
  • Lanzamientos de cohetes de agua.

¡¡Vamos con ello!!

1. ¿Por qué un cohete?

Seguro que alguna vez te has preguntado, ¿por qué se usan cohetes para enviar al espacio? 

Se usa un cohete porque es necesario vencer la fuerza de gravedad que nos empuja hacia el suelo. Aunque estamos acostumbrado a esta fuerza y no la notamos existe. Se llama gravedad.

Debido a esta fuerza cuando saltamos siempre caemos al suelo, por lo que si quisiéramos no caer, deberíamos saltar muy alto y muy rápido, de lo contrario volveríamos a caer. 

Si saltásemos con la velocidad y dirección adecuada dirigiríamos esta fuerza, de tal manera que giraríamos alrededor de la tierra y nunca la tocaríamos, estaríamos en órbita. Como nadie puede saltar así por ello utilizamos los cohetes.

Dibujo cohete 4

Imagen que muestra la acción de la gravedad

Definición:

La gravedad es un fenómeno natural por el cual los objetos con masa son atraídos entre sí, efecto mayormente observable en la interacción entre los planetas, galaxias y demás objetos del universo. ... También se denomina interacción gravitatoria o gravitación.

Ejemplo:

El cuerpo cayo al suelo por la acción de la gravedad.

Lectura facilitada

¿Por qué se usan cohetes para enviar al espacio?

Las personas saltan y siempre caen al suelo.

Esto sucede por la fuerza de la gravedad.

La gravedad es una fuerza que empuja todo hacia el suelo.

Para estar en órbita se necesitan una velocidad y dirección concretas.

Las personas no pueden saltar para estar en órbita.

Por eso se utilizan los cohetes.

Los cohetes pueden vencer la gravedad y entran en órbita.

2. No lo olvides...

Lee y completa

La fuerza que no nos deja de la tierra es la , cuando salimos de la tierra con dirección y velocidad correcta no tocaríamos la tierra entrando en

Nosotros no podríamos saltar con esa fuerza, ni velocidad por ello utilizamos los .

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3. Fuerza de acción y reacción

La 3ª Ley de Newton, es la ley que regula el funcionamiento de un cohete, por ello en el siguiente vídeo viene explicada, para que la recuerdes bien.

4. ¿Qué he entendido?

Esta ley es muy importante para nuestros lanzamientos. ¿Qué has entendido?

OPCIÓN A. Recuerda

Para comprobar, si lo has entendido, en el siguiente ejercicio interactivo coloca correctamente donde van situadas las fuerzas de acción y reacción del cohete.

Motus dice ¿Has hablado contigo mismo para resolver la actividad?

No, no eres raro. Es muy frecuente que cuando estamos trabajando hablemos en silencio con nosotros mismos. Es una forma de comprender mejor lo que hacemos y de buscar soluciones a las tareas o actividades. 

De hecho, te aconsejo que lo hagas con mucha frecuencia porque te ayudará a: 

-Recordar algunos pasos que necesites para realizar la actividad. 

-Hacerte preguntas para entender mejor la información. 

-Animarte a terminar la actividad, mantenerte concentrado…

-Saber cómo te sientes ante la actividad

Habla contigo mismo y aprenderás mejor.

OPCIÓN B. Rellena

Rellena el siguiente texto para que demuestres si lo has recordado.

OPCIÓN C. Crea

Junto a un compañero, ayuda a la agencia espacial, un astronauta se dispone a dar un paseo espacial, para reparar los conectores de las placa solares, del transbordador en el que se encuentra. Pero sin darse cuenta, su compañero le empuja desde la puerta y sale lanzado hacia el espacio exterior. Como lo trabajasteis el curso pasado. Debatid las siguientes preguntas.

  1. ¿Podrías describir que pasará?
  2. ¿Crees que se frenará? ¿Por qué?
  3. ¿Recuerdas qué ley describe este fenómeno?

Puedes resolver este ejercicio de distintos modos:

  • Dibuja qué pasaría.
  • Escríbelo.
  • Represéntalo con mímica. 

Lumen dice ¿Necesitas ayuda para entender mejor esta Ley?

En el siguiente vídeo puedes ver lo que sucede en el espacio, en relación a la tercera ley de Newton.

5. Cohetes de agua

Para propulsar nuestro cohete necesitaremos combustible. En nuestro caso, vamos a utilizar agua y aire. ¿Te parece extraño?

Esquema cohete de agua

Un cohete de agua también vuela gracias a la propulsión a reacción. Vuela aprovechando la reacción que produce la expulsión de agua a chorro por la boca de la botella debido a la expansión del aire a presión que lleva en su interior.

Para hacerlo, necesitamos:

  • 1 Botella.
  • 1 Tapón de corcho o esfera de corcho.
  • 1 Inflador.

El proceso de fabricación del mismo es:

  1. Llenamos la botella con 1/3 de agua.
  2. Tapamos con el corcho con la aguja atravesándolo.
  3. Colocamos en posición de despegue.
  4. Inyectamos aire.
  5. Cuando la presión aumenta, expulsa el aire de nuestra botella y despega.

Imagen que muestra propulsión de un coheteDefinición:

Llamamos velocidad de escape de cualquier objeto en relación a un cuerpo celeste, como, por ejemplo, un planeta, de radio R a la velocidad que es necesario lanzar dicho objeto para que no regrese al planeta.

Ejemplo:

Para que el cohete salga de la tierra debe superar la velocidad de escape.

Lectura facilitada

Cohetes de agua

Para propulsar vuestro cohete necesitaréis combustible.

El combustible es agua y aire. 

Un cohete de agua vuela por propulsión a reacción. 

Para fabricar el cohete necesitáis:

  • 1 Botella.
  • 1 Tapón de corcho o esfera de corcho.
  • 1 Inflador.

El proceso de fabricación es:

  1. Dividir la botella en tres partes.
  2. Llenar la tercera parte de esa botella de agua.
  3. Tapar con el corcho con la aguja atravesada.
  4. Colocar el cohete en posición de despegue.
  5. Inyectar aire en la botella con el inflador.
  6. La presión aumenta y echa el aire de la botella.
  7. El cohete despega.

6. Pruebas de despegue.

En grupos de 4, con el material que hemos pedido anteriormente y con una botella de agua pequeña. Simulad el despegue, de lo que será posteriormente el combustible de nuestro cohete.

Lumen dice Necesitáis algún modelo

En el siguiente vídeo puedes ver un ejemplo de un cohete de agua.

Motus dice ¿Cuánto saben tus compañeros o compañeras?

En esta actividad grupal te proponemos que intentes darte cuenta de todo lo que tu equipo sabe sobre este tema. 

Cuando trabajamos en grupo aprendemos también en equipo. Hay compañeros que recuerdan muchas cosas, otras que hablan muy bien, otros que son muy habilidosos con las manos o con los pies, otras dibujan estupendamente… 

Todos tenemos superpoderes para resolver las actividades, pero cuando los unimos, aprendemos juntos y somos capaces de resolver cualquier desafío. 

Por ello es importante que en tu equipo sigáis estos consejos: 

  • Todo lo que una persona sabe lo comparte con los demás.
  • Colaboramos en las tareas para que el equipo funcione. 
  • Valoramos los superpoderes de cada persona. 
  • Respetamos lo que cada persona ofrece al equipo. 

7. Cálculos y mediciones

Debes saber, que en un lanzamiento de un cohete, pueden realizarse las siguientes mediciones y cálculos.

Altura del cohete

Utilizaremos la siguiente fórmula:
Altura = b · tan(α)

b= Distancia al punto de lanzamiento.

α= Ángulo desde el que se ve el objeto.

Dibujo altura cohete

Velocidad del cohete

Utilizaremos la siguiente fórmula:
Velocidad = (t · g) /2 · 3,6

Donde t es el total del tiempo de vuelo y g la constante gravitatoria 9,8 m/s2

Dibujo velocidad cohete

8. Calculando altura y velocidad de un cohete

Resuelve los siguientes problemas, relacionados con lo visto anteriormente.

  1. Si nos situamos a una distancia de 50 metros y medimos que el ángulo formado por el punto de lanzamiento y la altura máxima alcanzada es de 65º (65 grados).
  2. Calcula la velocidad de un cohete, cuyo vuelo ha durado 6 segundos.

Clavis dice ¿Has entendido el procedimiento utilizado?

Aprender los procedimientos para resolver problemas es muy útil, debes recordarlos para futuros ejercicios.

9. Otras técnicas para medir alturas

Otra técnica que podemos utilizar para medir la altura, es el teorema de Tales, en el siguiente vídeo compañeros de otro instituto han medido la altura del edificio del centro.  En el siguiente vídeo puedes verlo.

10. Mide tu instituto

Mediante la técnica que has aprendido en el vídeo anterior. Ahora te toca a ti medir la altura de tu centro. Para ello recuerda necesitas:

  • Un palo de longitud conocida.
  • Una cinta métrica.
  • ¡Ganas de trabajar!