PROTÓTIPO DO LANÇAMENTO DE UM FOGUETE POR COMBUSTÃO QUÍMICA

CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS

Projeto Integrador do  das Engenharias - PI

PROTÓTIPO DO LANÇAMENTO DE UM FOGUETE

 POR COMBUSTÃO QUÍMICA

George henrique bezerra farias

Filipe menezes cunha

Brena barros assis

Rubens alexandre viana silva

Isabella ramos fernandes

Coronel Fabriciano, 2019

GEORGE HENRIQUE BEZERRA FARIAS

FILIPE MENEZES CUNHA

BRENA BARROS ASSIS

RUBENS ALEXANDRE VIANA SILVA

ISABELLA RAMOS FERNANDES

PROTÓTIPO DO LANÇAMENTO DE UM FOGUETE

 POR COMBUSTÃO QUÍMICA

[pic 1]

Coronel Fabriciano, 2019

SUMÁRIO

SUMÁRIO        3

1        PREFÁCIO        4

2        RESUMO        5

3        FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA        6

3.1        Materiais        7

4        PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA        8

4.2.2 Movimento Uniforme e Uniformemente Variado        10

4.2.3 Aceleração        10

4.2.4 Velocidade em função do tempo        10

4.2.5 Posição em função do tempo        11

4.2.3 Resultados:        13

5        CONCLUSÃO        15

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        16

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1. PREFÁCIO

O Projeto Integrador (PI) tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de um foguete constituído por uma garrafa pet de 500 ml com um sistema de propulsão baseada na reação química entre bicarbonato de sódio e o vinagre. Tendo como objetivo o lançamento alcançar maior distância horizontal. Utilizando como propelente apenas o gás carbônico produzido na reação. O principal princípio utilizado no lançamento de foguete é a terceira Lei e Newton, a lei da Ação e Reação: “toda ação corresponde uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário”.

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1. RESUMO

Visando desenvolver a criatividade dos estudantes de engenharia da escola politécnica do Centro Universitário do Leste de Minas – Unileste - MG, foi proposto um projeto de pesquisa, com o intuito lançar uma garrafa Pet por meio de uma reação química. Dentre vários testes realizados para descobrir a quantidade de elementos químicos necessários para que a garrafa Pet realmente ‘decole’, descobrimos que são necessários aproximadamente 300 mililitros de vinagre de álcool e cerca de 80 gramas de Bicarbonato de sódio.

Misturando-se esses elementos, obtêm-se uma reação química, que gera gás carbônico e aumenta a pressão dentro da garrafa, fazendo com que a pressão interna fica mais alta que a pressão externa, fazendo com que a garrafa se lance numa trajetória de parábola. Foi utilizada como base de lançamento, uma estrutura montado com dutos de PVC, conectadas para servir de apoio na realização do lançamento, o duto de PVC foi escolhido por motivos de facilidade de montagem e baixo peso o que facilita o transporte.

Feito o lançamento, foi alcançado como resultado um deslocamento de aproximadamente 30 metros de distância, sob um angulo de 45° em relação ao solo.

Portanto analisando os dados obtidos, podemos verificar que a pressão atmosférica tem grande impacto na vida terrestre, mesmo diante das coisas mais simples como o lançamento de uma garrafa Pet utilizando como combustível Vinagre e Bicarbonato de sódio, junto a isso, podem perceber que a simplicidade e engenhosidade do projeto é o que facilitou o lançamento do projétil, e também a criatividade para inventar métodos de lançamentos da forma mais simples possível. Desta maneira a proposta foi alcançada, já que o intuito era desenvolver a criatividade dos alunos.

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1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Pegamos como base, a teoria de que um local fechado onde exista determinado gás em combustão, a pressão interna desse local, fica maior que a pressão externa. Sendo assim o local não se moverá para lugar algum, pois as forças geradas irão se anular.

Se introduzirmos um local de escape, a pressão tenderá a impulsionar o objeto para o lado contrário, já que as grandezas são inversamente proporcionais.

Como parte de desenvolver a criatividade no meio acadêmico, o Centro Universitário Unileste MG, propôs como desafio a elaboração de um lançamento de uma garrafa pet de 500 ml por meio de uma reação química, a base de Bicarbonato de Sódio e Vinagre:

CH3COOH + NaHCO3→ CH3COONa+ CO2 + H2O

Na qual, tal reação libera gás carbônico e água, deslocando o foguete para cima com a pressão que se dá devido à reação acontecida, com a formação de gases em combustão.

Na reação acima, a solução aquosa de vinagre, ao reagir com o bicarbonato de sódio, forma etanoato de sódio aquoso, água e dióxido de carbono.

O dióxido de sódio formado, é responsável pelo aumento da pressão interna, e ao ser aberto o registro, impulsiona para frente a garrafa, conforme a Lei de Newton (ação e reação).

Quanto mais gás é liberado neste feito, maior é a pressão causada na garrafa, dando impulso para que o lançamento aconteça.

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1. Materiais

• 1 Manômetro;
• Tubos e juntas de PVC (Tamanhos e Diâmetros variados);
• Lacres de vedação;
• 1 garrafa pet 500 ml;
• Braçadeira;
• 1 registro de alumínio;
• 1 registro de PVC;
• 20g de bicarbonato de sódio;
• 250 ml de vinagre;
• 65 ml de água.
• Suporte de madeira com inclinação de 45°.

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1. PROCESSOS DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA

A energia existe sob várias formas – mecânica, elétrica, térmica, química e luminosa – podendo ser convertida de uma delas à outra. Entretanto, sempre que ocorre uma diminuição de energia sob dada forma, haverá o aparecimento dessa mesma quantidade de energia em outras formas, de modo que a energia total do universo, ou de qualquer sistema isolado seja conservada. Esse é o principio de conservação de energia. Desde que foi formulado, na metade do século passado, não se observou nenhum processo no qual esse principio tenha sido violado.