Projeto Integrador

1 Introdução:

De acordo com a terceira lei de Newton, quando há interação entre dois corpos, o primeiro aplicando a força no segundo, há também uma reação do segundo aplicando uma força no primeiro de igual módulo, direção e sentidos opostos.Esta lei, também chamada de princípio da ação e reação é responsável pelo princípio de funcionamento de um foguete.

O foguete pode ser definido como um objeto de propulsão acionado pela expulsão de gases produzidos pela combustão de matérias explosivas. Ele transporta seu próprio oxidante, por este motivo é diferente do motor a jato, fato que lhe permite operar na ausência de um suprimento de ar (BARBOSA, 2013). Os foguetes são amplamente utilizados para enviar objetos, como satélites, sondas, naves espaciais ou também o homem para o espaço, mas também seus motores podem ser empregados para movimentar mísseis, aeroplanos e automóveis.

Por ser um meio de transporte tão importante para o ser humano, o estudo do mesmo torna-se necessário para um acadêmico graduando em engenharia. A criação de um protótipo de garrafa PET tem como objetivo assimilar conhecimentos teóricos com práticos, de forma a unir conceitos de diferentes disciplinas, visando corroborar o que foi aprendido em sala.

A criação deste protótipo contribuirá significativamente na compreensão de princípios básicos da física e da química, disciplinas fundamentais na engenharia. Fato que acarretará em um progresso significativo desenvolvimento acadêmico do aluno.

2 Fundamentação teórica:

O funcionamentodo foguete de garrafa PET se baseia principalmente na terceira lei de Newton, que diz que as forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação de igual módulo e direção, porem sentido contrário.

A reação química entre a solução aquosa de ácido etanóico (vinagre) e o bicarbonato de sódio, que ocorre dentro da garrafa, é a responsável por essa força.

A equação abaixo corresponde à reação.

2H3C – COOH(aq) + Na2CO3(s) → 2H3C – COONa(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Na reação o vinagre reage com o bicarbonato de sódio sólido formando assim etanoato de sódio aquoso, água e gás carbônico (dióxido de carbono). O gás carbônico eleva a pressão dentro da garrafa exercendo-a nas “paredes” laterais, superior e inferior.

Como essa elevação da pressão ocorre gradativamente, no início as forças opostas se anulam, até que, especificamente nesse caso, o balão que tampa a “boca” da garrafa na parte de baixo ceda à força exercida sobre ele, liberando um jato que impulsiona o foguete na direção contraria ao seu escape, agindo assim de acordo com a lei da ação e reação de Newton.

Assim o foguete o foguete é lançado para cima enquanto

3 Metodologia:

O projeto foi realizado no Centro Universitário de Minas Gerais (Unileste), localizada na cidade de Coronel Fabriciano. Com a ideia de constituir um grupo de alunos para realizar um experimento de lançamento de um foguete de garrafa PET utilizando vinagre e bicarbonato de sódio como reagentes. Sendo nominado PI (Projeto Integrador) que tem o propósito de alinhar os conteúdos do primeiro período das engenharias para o desenvolvimento de competências e habilidades necessárias à formação de um engenheiro.

FOGUETE

O experimento do foguete de garrafa PET, consiste basicamente nos alunos construírem um foguete que utilize garrafa descartável de 500 ml. Na garrafa PET haverá um tanque onde será colocado os reagentes, vinagre e bicarbonato, que após a reação química libera gases que fazem com que a pressão dentro da garrafa aumente e expulse o líquido para fora e assim sirva como propulsão para o vôo do foguete. A estabilidade do foguete deve ser garantida com o uso de aletas laterais no foguete.

BASE DE LANÇAMENTO

A base de lançamento é uma das partes fundamentais do projeto, ela que irá garantir o controle do lançamento do foguete, ou seja, ela deve ser projetada para lançar o foguete no momento desejado. A base