10 diciembre 2013

Aviones y cohetes

Despegue de cohete Ariane de la
Agencia Europea del Espacio
Eran las nueve de la noche de este pasado lunes cuando sonó nuestro teléfono. Era un lector de la sección de astronomía del periódico, que nos preguntaba sobre una inquietud que hacía años que le rondaba por la cabeza - ¿Por qué un avión no puede salir volando por el espacio? - nos dijo - ¿Por qué es necesario utilizar los cohetes? - insistió. Pensamos en forzarnos para contestarle de una forma sencilla y comprensible la cuestión planteada, aunque su pregunta bien podría darnos la justificación necesaria para escribir unas líneas sobre este hecho en la pagina del mismo periódico. Y así se lo hicimos saber al estimado lector. - Próximamente -, le dijimos, - escribiremos sobre aviones, atmósferas y cohetes, y le sugerimos que siga haciéndose preguntas sin una respuesta inmediata -

Acción y reacción en un globo
Cuando estamos sentados en un banco de la calle o en la silla exterior de una cafetería y percibimos una fina brisa casi no notamos el aire, pero sería completamente diferente si sacáramos la mano por la ventanilla de un coche a 100 km / h. Si la prueba la realizamos a 150 km / h notaremos que el aire empieza a tomar cuerpo y a más de 200 km / h, hay que tener mucho cuidado de no romperse el brazo, porque el aire ya tiene consistencia líquida. A velocidades superiores, este aire tiene la textura de un puré de patatas y a velocidades supersónicas, la de un turrón de Alicante.

Principio del impulso de un cohete
Los aviones pueden volar porque el aire que se mueve bajo las alas tiene la fuerza suficiente para mantenerlos a flote. Los aviones de pasajeros no pueden volar por encima de los 12 Km de altura. Por encima de esta altura, el aire es demasiado delgado para poder provocar la fuerza ascensional suficiente. Algunos aviones especiales, muy rápidos, como el antiguo Concorde o el de combate MIG 25, pueden volar mucho más altos, hasta llegar a los 25 Km, aunque el aire en estas alturas  sea 50 veces menos denso que a nivel del mar y con una temperatura de 56 grados bajo cero. Así pues, el aire se hace más y más delgado cuanto más alto llegamos, hasta que casi no queda ni una pizca, es decir, a grandes alturas hay prácticamente el vacío, y por tanto, la posibilidad de volar con un avión en nula.

Construcción de un cohete  accionado por burbujas 
Los cohetes no dependen del aire para volar, ni para quemar su combustible y aprovechan la característica física de que por cada acción hay una reacción igual y opuesta. Para ver este efecto podemos inflar un globo y luego dejarlo ir sin hacer ningún nudo en su boca. El aire saldrá expulsado por la boca empujando al globo en la dirección contraria. En el caso de los cohetes, la acción es el gas que sale expulsado por abajo y la reacción el despegue de este cohete en sentido contrario a la salida de los gases. ¿Por qué no experimentáis vosotros mismos  esta acción y reacción, construyendo vuestro propio cohete?
Cohete por burbujas ya construido

Material necesario

Una hoja de cartulina fina, un recipiente plástico para rollos de película fotográfica de 35 mm (de los antiguos), cinta adhesiva transparente, tijeras, una pastilla antiácida efervescente  de las utilizadas para el dolor de estómago o una pastilla de cualquier analgésico, igualmente efervescente, agua y unas gafas de seguridad.

Construcción del cohete

- Recortar las piezas del cohete, siguiendo las instrucciones del dibujo adjunto.
- Enrollar y pegar con cinta un tubo de cartulina alrededor del recipiente para carretes de fotos.
- Colocar el extremo con la tapa del recipiente hacia abajo.
- Si lo deseáis, podéis pegar alerones al cuerpo del cohete.
- Enrollar el círculo (al que se le ha cortado una cuña) para formar un cono y pegarlo con cinta en la parte superior de la nave.

Despegue de cohete por burbujas
Despegue

- Ponerse las gafas de protección.
- Quitar la tapa del recipiente.
- Llenar un tercio del recipiente, con agua
- Poner media pastilla efervescente en el recipiente y taparlo con celeridad.
- Colocar el cohete en la plataforma de despegue (cualquier base sólida)
- Apartarse y esperar. ¡El cohete despegará en pocos segundos!

Los cohetes verdaderos funcionan de forma similar y en nuestro caso, la tapa del recipiente sale disparada hacia abajo. Toda el agua y el gas salen con fuerza, empujando el recipiente y el cohete adherido hacia arriba, aunque no esperéis que llegue hasta la estratosfera.



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