terça-feira, 9 de junho de 2015

Informações para auxiliar na construção do foguete

Estabilidade 
Uma garrafa nua pode ser lançada como foguete, mas ela certamente vai girar e rolar, o que causará, dentre outras coisas, um arrasto ( força que tende a empurrar o foguete para trás) muito maior do que outra garrafa que consegue manter-se com o nariz sempre apontado para frente. Note que eu não disse "para cima". Se você conseguir entender a diferença, seus foguetes serão sempre um sucesso. Vamos lá.

Ângulo de ataque
os foguetes são veículos projetados para se deslocar numa direção vertical (ou o mais próximo possível dela), vencendo a força da gravidade, diferentemente de aviões, que têm asas e superfícies móveis de controle que produzem sustentação e que permitem que eles voem na horizontal. 

Nossos foguetes, portanto, terão melhor desempenho sempre que se deslocarem da maneira mais alinhada com o fluxo de ar quanto possível. Chamamos de ângulo de ataque aquele formado pela posição da fuselagem do foguete em relação ao fluxo de ar produzido pelo seu deslocamento. quando menor for esse ângulo, mais alinhado o foguete estará.
Imagine um foguete se deslocando pelo ar (sem vento). O ar passa alinhadamente ao longo do corpo. Se essa situação não for perturbada, o foguete permanecerá voando na mesma direção. Essa é a sua atitude neutra. 

Atitude neutra

Atitude perturbada

Atitude estável

Se o foguete for perturbado, por exemplo, por uma rajada de vento ou uma aleta desalinhada, ele assumirá uma posição de ângulo de ataque maior que zero. Um foguete de atitude estável (com estabilidade) faz correções contínuas durante seu vôo, oscilando e tentando manter o ângulo de ataque sempre em zero. É muito parecido com as correções que você tem que fazer quando anda de bicicleta. 

Entretanto, se ele começa a voar em ângulos cada vez maiores e eventualmente dá cambalhotas no ar ele tem uma atitude instável (sem estabilidade). Por outro lado, um foguete que esteja neutramente estável (sem oscilar), continuará voando na mesma direção, mesmo que tenha um ângulo de ataque maior que zero. 

Atitude instável

Atitude instável

Atitude neutralmente estável

Há dois fatores principais que influenciam a estabilidade de vôo de nossos foguetes: o centro de gravidade (CG) e o centro de pressão (CP). Para que um foguete tenha uma atitude estável (capaz de fazer as devidas correções durante o vôo), o CG deve estar á frente do CP. 

Centro de gravidade  
Símbolo do CG


Equilibrando o foguete 

O centro de gravidade de um foguete é muito fácil de ser encontrado. Basta simplesmente que você equilibre-o (todo carregado exceto pela água) em cima de uma régua ou algo parecido colocada na perpendicular da fuselagem. O ponto no qual o foguete ficar na horizontal indica o centro de gravidade (na verdade ele estará no interior do foguete mas não faz mal que a gente use a circunferência externa como referência). 

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