Actividad de fin de semana para papá: cómo hacer un cohete de agua rápido y fácil

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Nota del editor: esta es una publicación invitada de David Erik Nelson, autor de Recortar, quemar, soldar, triturar: cosas muy frikis para hacer con sus hijos.


Aunque los cohetes de agua comprados en tiendas alguna vez fueron una parte casi universal de la infancia (al menos en los suburbios de Estados Unidos, donde crecí), los cohetes de agua de bricolaje son casi desconocidos en los Estados Unidos, a pesar de ser comunes en el Reino Unido. La clave del cohete de agua de bricolaje es la omnipresente botella de refresco de plástico. (Llamado a menudo Botellas de PET en el Reino Unido, estos están hechos básicamente de poliéster, como su traje de pantalón favorito). Una botella de refresco puede soportar fácilmente 150 libras de presión por pulgada cuadrada, mucho más que un neumático de automóvil o bicicleta, y más que suficiente para lanzarla al vuelo. .

El siguiente diseño prescinde de muchas de las preocupaciones relacionadas con válvulas, mecanismos de disparo, presurización, etc., porque la unidad es imposible de sobrepresurizar, eliminando así el riesgo de explosión de un cohete. Es rápido y fácil (no más de 5 minutos para construir), prácticamente gratis, divertido de hacer y lanzar con sus hijos (mientras les enseña algunos principios básicos de física) y, dependiendo de la calidad de la bomba de su bicicleta, puede ser una embotelle 30 pies a velocidades lo suficientemente seguras para disparar a sus amigos, o enviar un cohete a cien pies hacia el cielo.


Lo que necesitarás

Ilustración de tubo de lanzamiento y cohete de agua vintage.



Figura 1: Un cohete de agua y un tubo de lanzamiento rápidos y fáciles de terminar


Herramientas

  • un taladro eléctrico con brocas de 1/4 ″ y 3/8 ″
  • un cuchillo utilitario
  • una regla
  • un bolígrafo
  • una bomba de bicicleta

Suministros


  • un corcho de vino (un corcho usado está bien; si va a comprar uno nuevo, un corcho de vino recto n. ° 9 proporciona un ajuste perfecto).
  • una llanta vieja derivada de una llanta de bicicleta o automóvil
  • una o más botellas de agua o refresco de 20 oz
  • una sección de tubo lo suficientemente ancha para acomodar sus botellas (como un tubo de cartón de 3 ″ o una lata de avena, papas fritas o bocadillos)
  • una clavija delgada o una estaca de jardín
  • cinta adhesiva

Herramientas vintage para ilustración de cohetes de agua.

Figura 2: Herramientas y suministros


Cómo construir y lanzar su cohete de agua

Paso 1: Empiece por adquirir una potencia de neumático. Las tiendas de llantas generalmente tienen muchos vástagos usados ​​por ahí, ya que los vástagos viejos se desechan cuando se instalan llantas nuevas. Estas tiendas suelen estar atendidas por padres jóvenes que pensarán que construir un cohete de agua suena increíble y estarán ansiosos por darte tantos tallos como necesites. Asegúrese de decirles que 'los tallos rotos están bien': un tallo roto es uno al que se le ha roto el extremo bulboso (puede ver este extremo redondo en la parte superior del tallo a la izquierda de la Figura 3); los tallos rotos funcionan bien. Alternativamente, diríjase a una tienda de bicicletas, donde probablemente haya muchas cámaras de aire con fugas a mano. Un vástago de neumático de automóvil es una unidad separada del neumático y las dimensiones perfectas para un cohete de agua de botella de refresco, mientras que los vástagos de neumático de bicicleta están integrados con la cámara y deberán cortarse. Si está utilizando un vástago de neumático de bicicleta (que se muestra a la derecha en la Figura 3), corte toda la goma circundante.

Vintage un vástago de neumático de automóvil (izquierda) y una ilustración de vástago de neumático de bicicleta (derecha).


Figura 3: Vástago de neumático de automóvil (izquierda) y vástago de neumático de bicicleta (derecha); la mayor parte de la cámara de aire se ha cortado de la potencia de la bicicleta.

Paso 2: Para construir su tapón de lanzamiento, corte el corcho por la mitad y luego taladre un agujero en el medio para acomodar el eje del neumático. El corcho es un poco más complicado de trabajar que otras maderas, ya que tiende a romperse. Ejecutando el taladro rápido, comience perforando un orificio de 1/4 ″. Si está usando un vástago de neumático de bicicleta (que es un poco estrecho), esto debería estar bien (aunque es probable que necesite escariar generosamente el agujero, o incluso golpear hasta la broca de 19/64. Para un vástago de neumático de automóvil , cambia a la broca de 3/8 'para expandir el orificio. En cualquier caso, el corcho ofrecerá un ajuste muy ceñido (importante para presurizar la botella). Prueba para ver qué extremo del corcho encaja mejor en la botella que tienes, y mida 1/8 'desde ese extremo del corcho. Marque este' punto seguro '(que explicaré más adelante).

Paso 3: Inserte el extremo roscado del vástago del neumático en el extremo del 'punto seguro' del corcho y empújelo a través. Girar sobre la marcha le ayudará a introducirlo en el corcho. Todos los hilos de latón deben pasar por completo a través del corcho, como se muestra en la Figura 4. (Puede usar un cuchillo para cortar el corcho si termina siendo demasiado largo).

Ilustración de enchufe de lanzamiento vintage.

Figura 4: El tapón de lanzamiento completado (observe la línea que marca el 'punto seguro')

Paso 4: Deje su tapón de lanzamiento a un lado y construya el tubo de lanzamiento. Corte una longitud de 7 ″ del tubo de envío y pegue con cinta adhesiva la estaca de jardín a su lado. (Para un tubo de lanzamiento más permanente, considere usar un pedazo de PVC de 3 ″ de diámetro y asegurar la estaca con un par de abrazaderas de manguera # 44).

Paso 5: ¡Estás listo para lanzar! Salga con sus botellas, tubo de lanzamiento, tapón de lanzamiento, bomba de bicicleta y una jarra de agua. Pegue la estaca del tubo de lanzamiento en el suelo de modo que el tubo esté en un ángulo de aproximadamente 45 grados, con suficiente espacio abierto en la parte inferior para que pueda colocar la bomba de la bicicleta.

Paso 6: Llene la botella hasta 1/3 de su capacidad con agua y luego coloque el tapón de lanzamiento en la boca de la botella, de modo que el extremo roscado del vástago de la válvula sobresalga. Inserte el enchufe sólo hasta el 'punto seguro' que marcó en el paso 2.

Paso 7: Deslice el cohete en el tubo de lanzamiento, conecte la bomba al vástago de la válvula (Figura 5) y comience a bombear vigorosamente. Después de una docena de bombas (dependiendo de la calidad de su bomba), el corcho pop y el cohete irá esparciendo por el patio, despejando al menos 20 ′.

Vintage una ilustración de cohete de agua.

Figura 5: ¡Listo para lanzar!

Los cohetes de agua lanzados con el enchufe insertado en el 'punto seguro' y alimentados por bombas de bicicleta normales de bombeo manual son bastante seguros y adecuados para un estilo de mortero. duelo de cohetes de agua: los combatientes trabajan en equipos, un artillero y un cargador, situados al menos a 15 ′ a 20 ′ de distancia. Armados con una pila de botellas vacías y agua, los dos equipos se disparan hasta que se aburren o tienen hambre. Es más divertido que una pelea con pistolas de agua y menos peligroso que una pelea con cohetes de botella.

Construyendo un mejor cohete

Debido a que la fuerza que impulsa el cohete depende de la presión del agua que sale por la espalda, puede mejorar el tiempo de vuelo y la distancia de dos maneras: aumentar la presión en la botella o hacer que el impulso de transferencia de agua sea más eficiente.

Comience experimentando con introducir el corcho más adentro de la botella y utilizando diferentes ángulos de lanzamiento. Un corcho más profundo requiere más presión para reventar, por lo que puede esperar vuelos más largos. El factor limitante aquí es su bomba; cualquier bomba vieja podrá lanzar un cohete cuyo tapón se inserta sólo en el 'punto seguro', pero a medida que empuja el corcho más profundo, necesitará más presión.

Si está utilizando una bomba de bicicleta muy barata, la contrapresión puede abrumar los sellos de la bomba antes de que se lance el cohete. Si el agua sale de la bomba y cae sobre sus puños, es seguro asumir que no verá un despegue con esa configuración. Si experimenta una falla de lanzamiento de este tipo, agarre la válvula de la bomba y el tapón de lanzamiento. Luego, sin inclinarse sobre el tubo de lanzamiento (no querrá atrapar ni siquiera un cohete de agua de baja potencia en la cara), agáchese y agarre el extremo de la botella, sacándola del corcho. El agua rociará por todas partes.

Como era de esperar, si una mejor bomba manual ofrece mejores lanzamientos, entonces un compresor eléctrico (que se muestra en la Figura 6) será bastante impresionante: vuelos más altos y más largos; tiempos de presurización más cortos; Menos esfuerzo; y más ruido. Dicho eso ¡No le dispares un cohete a tu amigo si estás usando un compresor de aire! Alguien podría perder un ojo o un diente.

Ilustración de compresor de aire eléctrico vintage.

Figura 6: Un compresor de aire eléctrico

También puede experimentar haciendo que el agua sea más eficiente. masa de trabajo para acelerar tu cohete. En términos de volumen, este es un caso de 'menos es más'; aunque tener muy poca agua significa un empuje decepcionante, demasiada agua hace que el cohete sea demasiado pesado para superar el peso de su propio combustible. Un propulsor más denso, por otro lado, le dará un mayor empuje (porque transferirá más impulso) sin aumentar el 'tiempo de combustión' (la cantidad de tiempo que se necesita para vaciar el combustible pesado, que pesa sobre su cohete). Puede hacer que el agua sea más densa agregando jabón para platos o sal.

Por supuesto, también puede mejorar los cohetes en sí, como se muestra en la Figura 7. La forma más obvia es pasar a una botella de refresco de mayor tamaño. Sin embargo, independientemente del tamaño de la botella, si está interesado en maximizar la altura, puede agregar un cono de nariz simple y una cola estabilizadora (el cono de nariz se corta de la parte superior de una botella idéntica y se pega en su lugar). Tenga en cuenta que agregar una cola puede requerir el uso de un tornillo extensión del vástago de la válvula para conectar el enchufe de lanzamiento a la bomba. Las tiendas de suministros para automóviles venden estas extensiones por menos de $ 10; pueden ser útiles si necesita verificar la presión en una rueda con una llanta elegante, o si desea completar su repuesto sin desatornillarlo de su compartimento de almacenamiento.

Vintage un par de cohetes mejorados con conos de nariz y colas (izquierda). Vintage cortado en la cola del cohete más pequeño (derecha).

Figura 7: Un par de cohetes mejorados con conos de morro y colas (izquierda), y una toma de detalle que muestra los cortes en la cola del cohete más pequeño (derecha).

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Sobre el Autor: David Erik Nelson es un escritor independiente y autor de Recortar, quemar, soldar, triturar: cosas realmente frikis para hacer con sus hijos. Obtenga más información sobre el libro y descargue dos proyectos gratuitos más en el Blog de soldadura Snip Burn.