Foguetes

Este projeto educacional trata da proposta de utilização de foguetes construídos com garrafas PET(Politereftalato de etileno) como recurso capaz de promover a aprendizagem das três leis do movimento de Newton. Tal proposta não se caracteriza como a única opção para os educadores implementarem práticas educacionais inovadoras. Nem tão pouco deve ser vista como uma “receita” a ser obedecida à risca. Ao contrário, trata-se de mais uma alternativa que pode ser aplicada no ensino de Física em nível médio.

O artigo volta-se para o estudo histórico/museológico de um exemplar do foguete de Halle, ou tangencial, que integra o acervo do Museu Histórico Nacional. Trata-se do modelo de 1851, um dos únicos remanescentes conhecidos no Brasil. Além de estudar o objeto, o autor traça uma trajetória da fabricação de foguetes, abordando as experiências e usos que se fizeram com os foguetes militares no Brasil desde o século XIX.

The optimum operational condition of a rocket motor nozzle with isentropic flow implies that the velocity at the throat (the section with smallest area) is equivalent to the speed of the local sound. This speed is also called Mach 1 and it is said that at this condition the nozzle is choking. One can achieve this condition by reducing the cross-sectional area of the flow to the critical area resulting in a sonic speed. Beyond the nozzle throat, in the divergent section of the motor, flow expansion occurs and reaches supersonic speeds. To maintain the condition of Mach 1 at the throat, higher pressures than the one necessary to choke the nozzle are applied. This practice is done in order to compensate for jitter or variations of volumes produced in the combustion process. Using a higher operating pressure guarantees that a Mach 1 speed is maintained throughout the combustion process. Consequently, due to this higher operating pressure, more resistant tubes are needed to withstand this higher pressure and an increase in the motor weight is inevitable. It was observed experimentally that some constructional modifications of the motor can alter the pressure and temperature required for choking. This was noted with increasing the bottleneck length of the nozzle throat which was able to establish a condition for the formation and evolution of the boundary layer, restricting the nominal area and thus modifying the flow regime. In this study, the results of five engine models are compared using a specially designed equipment. The rockets were divided into two groups, each with equal inlet, throat, and exit areas, but having different throat lengths. In experimental analysis, it was observed that the working pressure and temperature are influenced by the length of the throat, interfering in the relationship between the internal pressures and throat presenting measurable choking conditions which were conducted in this doctorate thesis study.


Keywords: Nozzles, rocket motor, deLaval nozzle.

Resumo: Atualmente a noção de Património Cultural define-se pela seleção crítica dos vários elementos da cultura-arte, conhecimento, costumes, crenças, formas de saber fazer-que se afirmam quer a nível material, quer a nível imaterial. De facto, a cultura é um fenómeno universal, que pode surgir em qualquer lugar e época desde que exista a presença humana. Assim, a definição abrangente de Património Cultural faz-nos refletir sobre práticas culturais que vão para além do património edificado e artístico, constatando-se nos últimos anos uma valorização e salva guarda das práticas tradicionais do saber-fazer. Estas têm sido perpetuadas de geração em geração através da partilha de conhecimento. A produção pirotécnica foi regida por este pressuposto durante séculos. Os processos de produção de foguetes-de um, de dois ou três tiros-ou até mesmo do fogo de artifício foi transmitida de pais para filhos e de avós para netos. Neste artigo refletimos sobre a Pirotecnia do ponto de vista imaterial, apoiando-nos na Convenção do Património Cultural e Imaterial 1. De facto, entendemos que a pirotecnia congrega em si práticas tradi-cionais de formas de saber-fazer assim como um carácter de afirmação social e até mesmo apotropaico. A sonori dade inerente a estes espetáculos leva-nos a refletir sobre a paisagem sonora portuguesa, tantas vezes pontuada pelo som das explosões nos momentos de festividades reais e religiosas, apresentando-se como um elemento de afirmação ora social ora divina, dependendo do teor dos festejos. Compreendemos que se trata de um legado que devemos preservar e transmitir. Ele é congregador do cunho artesanal na sua produção e de significados que foi adquirindo ao longo dos séculos.

Este trabalho apresenta o relato de experiência da oficina Foguete com Propulsão de Bicarbonato de Sódio e Ácido Etanoico, evento realizado no Instituto Federal do Amazonas – IFAM, Campus Maués em 2016, no dia 20 de outubro, que contou com a participação de 20 discentes das escolas de Ensino Fundamental da cidade, que participaram da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia do Campus. Teve como objetivo a fabricação de foguetes a partir de garrafas de PETs com propulsão de bicarbonato de sódio e ácido etanoico, sendo uma oportunidade de mostrar a nova metodologia de ensino de Química, que foge das aulas do modelo tradicional, centralizado no docente o quadro, pois é comprovado que este método cansa e causa aversão à disciplina, o que dificulta a aprendizagem. Neste laboratório trabalhamos a Olimpíada Brasileira de Foguetes, usos do vinagre e bicarbonato de sódio, reações químicas, confecções de foguetes e finalizamos com os lançamentos dos foguetes fabricados pelos discentes. A oficina foi um sucesso, a procura foi grande, os discentes saíram com a habilidade de construção do seu próprio brinquedo, um foguete e o modo como fazê-lo voar através de reações químicas. Além do objetivo alcançado, o episódio nos possibilitou a apresentação dos conceitos como: ação e reação, pressão, impulso, concentração dos reagentes de forma lúdica, o que possibilitou uma melhor assimilação.