Come Funzionano i Razzi ad Acqua

Spero che abbiate letto il Concetto Introduttivo e anche la parte di Fisica. Vi siete fatti un idea? In caso ve la faccio io. Il concetto base di un razzo è che acquista velocità,direzione opposte alla velocità di fuoriuscita di un propellente,che fuoriesce dal razzo stesso.

Ma studiando le quantità di moto e osservando l esempio del rinculo del fucile, dovremmo capire che per ottenere un effetto azione/reazione non sono necessari propellenti chimici e fuoco,ma semplicemente un corpo di massa M,che sia capace di fuoriuscire da Razzo con velocità V. Nei Razzi reali vengono utilizzate propellenti chimici solo perchè essi decomponendosi(bruciando)liberano enormi quantità di gas che viaggia a elevate velocità.

Ma noi il nostro propellente possiamo benissimo lasciarlo allo stato solido o liquido...dando direttamente ad esso velocità...

Abbiamo già visto come nell'esempio del fucile,un proiettile (solido) esce con enorme velocità dalla canna,obbligando al fucile di acquistare velocità minore e contraria... ma se il fucile pesasse di meno?

Se noi lo gonfiassimo di sola aria,come il palloncino sarebbe in grado di volare lo stesso:l aria è pur sempre un corpo con del peso,che se compresso dentro un corpo acquista un elevata energia... la quale quando può si sfoga in velocità. Ma il peso dell'aria compressa è inferiore a quello del razzo,il quale compensa la fuoriuscita dell'aria con una velocità minore.

Non è allora forse più facile sfruttare la spinta dell'aria per accelerare un corpo più pesante?

L acqua ha peso (quasi 1g/cm³),ma sopratutto è liquida,quindi si adatta al suo recipiente,non è comprimibile e può in pratica entrare ed uscire dappertutto...

Prendiamo il nostro Razzo,mettiamoci una quantità precisa di acqua e "tappiamo" il tutto. Tramite un piccolo accorgimento tecnico pompiamo dentro il Razzo ARIA COMPRESSA. Non appena togliamo il "tappo" alla bottiglia,l aria compressa avrà modo di sfogare la sua energia di espansione spingendo l acqua fuori dal razzo,acqua che ha acquistato un elevata velocità. Ma la massa dell'acqua è nettamente superiore a quella del razzo il quale quindi non potrà far altro che aumentare la sua velocità... il tutto per mantenere costante la Quantità di Moto Totale del Sistema Acqua/Razzo.

abbiamo riadattato a livelli umani una legge della Fisica che domina tecnologie di solito sovraumane,sfruttando semplicemente le doti espansive dell'aria compressa e le caratteristiche dell'acqua.

Fra l altro vi dico che il Razzo nella Foto è stato battezzato "Son storto di mio": una delle cose più orrende e fatte male che ho mai realizzato... che però è sopravissuto per ben 17lanci,accartocciato e rigonfiato decine di volte.(inoltre,assurdo ma vero,è anche l unica foto che avevo)

Penso che già un primo dubbio sia stato chiarito,ovvio che la costruzione è descritta passo a passo nell'apposita sezione.

Nella foto si osserva una circonferenza(ovvero la Transizione) che circonda la bocca della bottiglia alla quale sono attaccate ben 3Pinne(recuperate da cd-rom bruciati). Stiamo osservando il retro del razzo, dove SI DEVE TROVARE LA BOCCA DELLA BOTTIGLIA.

In pratica quando la bottiglia(in verde) viene allestita, la sua bocca viene rivolta verso il basso, circondata dalla Transizione(in rosso) e le pinne(in blu). Sulla base della bottiglia (rivolta in alto) ci viene assemblata l Ogiva (la punta del razzo,in rosso).

3 - Ora non ci resta che metterci 1/3 di acqua,chiudere sigillare il tutto e pomparci aria compressa a go-go. Come? Beh nell'esempio vi parlo di un "TAPPO" E DI UN ACCORGIMENTO TECNICO, eccolo qua:

La più bella creazione dell'uomo: una valvola per le Camere d'aria	...Con l aggiunta di qualche giro di nastro isolante e qualche prova...	Avete chiuso con forza la bocca della bottiglia
	...10-15minuti...
Osservate la sua perfezione: un tubo di ottone col la funzione di far entrare l aria ma di non farla uscire.		Potete immettere aria tramite la valvola
E alla base un bel bulbo di gomma, bello largo... tipo tappo	...piccola modifica...	E avete sigillato il serbatoio tamite il bulbo

Questo è l accorgimento tecnico,il sistema di sgancio,più semplice che potete fare. Come funziona? Semplice:

Come ho scritto nella tabella, per inserire la valvola nella bocca(Ugello del razzo) dovrete fare parecchia forza accompagnata da un movimento a vite. In pratica la valvola dovrà essere avvitata a forza. Se dobbiamo far forza noi per inserirla figuriamoci l aria compressa per stapparla.

4 - Il gioco è fatto. Preso il razzo,riempito di acqua,sigillato con la valvola modificata, non dobbiamo fare altro che pompare aria compressa con una pompa o compressore... prima o poi la forza dell'aria compressa sarà tale da stappare la valvola , permettendo così all'acqua di uscire liberamente...

...e quando ve ne renderete conto il vostro razzo sarà già a 30metri sopra la vostra testa

5 - Ancora è legittimo se non vi spiegate ancora come fa a partire il razzo. Dettaglio: ricordate che la bottiglia/serbatoio deve avere una posizione particolare? La bocca,l ugello, deve stare rivolto verso il basso. Inoltre vi ricordo che noi abbiamo la furbizia di sfruttare la proprietà più elementari ai aria e acqua a nostro piacimento... sfruttiamo pure la gravità.

Razzo carico e tranquillo
	Ecco uno schema che rappresenta il nostro razzo bel bello tranquillo: Vediamo l acqua(azzurro) che grazie alla signora Gravità stà sul fondo del serbatoio. vi ricordo che il fondo del nostro serbatoio coincide con la bocca della bottiglia.
...Carichiamo il Razzo...
	Nello schema, in basso vediamo l ugello(bocca della bottiglia) e la nostra valvola modificata. Da questa facciamo entrare la nostra aria. A casa mia l aria dentro l acqua tende a salire ;) quindi si andrà ad accumulare nella parte alta del serbatoio. Ma l aria compressa ha una proprietà fisica: spinge in tutte le direzioni con eguale forza. Se noi andiamo a misurare la forza premente sulla superficie dell'acqua è la stessa che sulla superficie del serbatoio.
aria su aria su aria su aria... punto critico...
	Si arriverà ad un punto critico: la forza di espansione dell'aria ovviamente si trasmette attraverso l acqua(incomprimibile) la quale andrà a calcare sulla nostra povera valvola
...e la valvola viene espulsa
	Si arriva ad un punto in cui la forza premente dell'acqua vince la forza di attrito della valvola con l ugello. La valvola viene espulsa permettendo così all acqua di uscire... Ebbene si, il Razzo sta volando
ma una volta finita l acqua si ferma tutto?
	No Signori Miei La Natura ci ha donato una simpaticissima forza e principio quale L inerzia Come vedete le Leggi della Dinamica che vi ho enunciato e spiegato nel paragrafo precedente, qualcosa centravano no? 1°Principio della dinamica o legge d'inerzia: Ogni corpo non soggetto a forze persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme Il nostro Razzo non è più soggetto alla spinta dell'acqua... ma conserva il moto verso l alto che aveva acquistato. Per poi alla fine fermarsi sotto l azione della Forza di gravità, contraria al razzo.

Modificando una bottiglia di plastica, sfruttando le più semplici proprietà dell'aria, dell'acqua e

impiegando componenti semplicissimi abbiamo appena sparato un Razzo a 135Km/h, 60m minimo sopra la testa.

Ora spero e penso che abbiate capito con che cosa avete a che fare e a questo punto dovete solo decidere se questa cosa si può fare. Una cosa che certamente vi può dare una mano a convincervi o meno possono essere i video della sezione Download.

Se i video non vi servono o non vi convincono per altri aspetti:

-potete proseguire all'osservazione degli materiali o attrezzi sperando che li chiariscano

-potete cominciare a sparare una semplicissima bottiglia :) tanto per rendervi conto della potenzialità della cosa

Partendo da questi materiali....	...con la calma...	...arrivate a questo
	...in 30-40minuti...
In teoria in questa foto mancherebbe la 2°bottiglia necessaria per creare Punta e Transizione del Razzo.		...Non è un sogno... Clicca per ingrandire
Alla portata di tutti!