Processo de montagem do foguete

 Montar um foguete de garrafa PET é uma atividade que envolve princípios básicos de física e engenharia. Este projeto consiste em transformar uma simples garrafa plástica em um foguete impulsionado pela pressão do ar. 

Para isso, utilizaremos materiais acessíveis como uma garrafa PET, papelão, areia, pistola de cola quente, fita esparadrapo, bomba de pressurização, ventil, balões, abraçadeiras de náilon e canos PVC. O foguete funciona ao pressurizar a garrafa com ar e liberar a pressão de forma controlada, criando impulso e propulsionando o foguete para cima. 

Figura 1 - Foguete

1. Materiais Necessários:

   • Garrafas PET 2x ; 
   • Areia (200g) ;
   • Pistola de cola quente ;
   • Estabilizadores (Papelão) ;
   • Fita crepe ; 
   • Bomba de pressurização 1x ;
   • Água (1L)/lançamento; 
   • Folha de papel A4 (Cone do foguete) 1x ;
   • Tubo de caneta 1x ; 

2. Montagem:

• Corte 1x garrada PET no meio ; 
• Coloque areia (200g) no bico da garrafa cortada, para dar estabilidade ; 
• Faça um circulo de papelão para segurar a areia no bico da garrafa ; 
• Estabilizadores (Papelão), conforme medidas ; 
• Insira o cone de papel sobre o bico onde está a areia juntamente com o tubo de caneta ;
• Coloque a PET cortada sobre a PET inteira e cole com cola quente e fita ; 
• Cole os estabilizadores com fita e cola quente na lateral do foguete ;

Figura 2 - Materiais

BASE DE LANÇAMENTO 

A base deve ser projetada para suportar a pressão do lançamento e garantir que a trajetória do foguete seja controlada. Um bom design inclui um mecanismo para segurar a garrafa até que a pressão necessária seja alcançada e libere o foguete de forma eficiente e segura. Para isso utilizamos canos e dobradiças de PVC para montagem.

Figura 3 - Montagem da Base

1. Materiais Necessários:

   • Tubos de PVC: 2x 20cm, 1x 25cm e 2x de 10cm ; 
   • Conexões: 2x "caps", 2x "joelhos" e 1x "tê" ;
   • Cola para PVC 1x ;
   • Válvula de pneu de bicicleta 1x ;
   • Balão de festa 1x ; 
   • Fita dupla face 1x ;
   • Um pedaço de câmera de pneu de bicicleta ; 
   • Lixa para cano ; 
   • Abraçadeira de náilon 4x ;  
   • Abraçadeira de metal para tubo de diâmetro de 20 mm 1x ; 
   • Cano branco de esgoto de 4cm de diâmetro por 4 cm de comprimento 1x ; 
   • Fio de náilon ou barbante ;
   • Haste de metal para ancorar base ;

2. Montagem dos tubos:

• Conecte os pedaços de 10 cm ao "tê" e aos "joelhos" ;
• Conecte os tubos de 20 cm aos "joelhos" e tampe com os "caps" ;
• Conecte o tubo de 25 cm ao "tê" e depois cole aos tubos de 10 cm, inclinando-o a 45°.
3. Colagem:

• Aplique cola nas partes internas das conexões e nas pontas dos tubos, facilitando a montagem e assegurando firmeza.

Figura 4 - Base 45°

GATILHO

    Elaborar o gatilho do foguete de garrafa PET pode ser desafiador e exigir várias modificações. Inicialmente, utilizamos materiais inadequados para fixação da garrafa enquanto a pressão aumentava. Diversas configurações foram feitas para garantir uma liberação rápida e eficiente. A necessidade de um sistema robusto que suportasse a pressão e permitisse um lançamento controlado levou a ajustes contínuos. Após várias tentativas, conseguimos desenvolver um gatilho confiável usando abraçadeiras de náilon, abraçadeira de aço, fita dupla-face, fita esparadrapo e bocal de balão equilibrando segurança e eficiência no lançamento.

DESAFIOS DE LANÇAMENTO

    A primeira modificação envolveu substituir a fita crepe por fita esparadrapo. A fita crepe, em combinação com o bocal do balão, prendia o foguete na base ao entrar em contato com a água, mesmo sob alta pressão. Observamos que a fita esparadrapo não apresentava esse problema, permanecendo eficaz e funcional quando molhada. Essa troca eliminou a aderência indesejada, permitindo um lançamento mais suave e eficiente.

Neste vídeo, mostra nossa primeira tentativa de lançamento no dia 09 de julho, nos deparando com o primeiro problema dito anteriormente e apresentando outros dois. A quebra da base, devido á aderência do foguete no bocal da base, as dobradiças e caps cederam a alta pressão. O segundo parâmetro identificado para melhoria foi justamente no gatilho, novamente. Devido a força aplicada e diversas tentativas de lançamento, tivemos que alterar o barbante para fio náilon, para garantir que não haja rompimento ao exercer o gatilho. 

1. Materiais Substituídos:

• Fita crepe ; 

Figura 5 - Gatilho

A fita crepe foi envolvida no cano de 25mm para fixação das braçadeiras de náilon, juntamente com a braçadeira de aço. Todavia, ao entrar em contato com água e todas as tentativas de lançamento, as abraçadeiras escorregavam sobre o cano. Embora a fixação da abraçadeira de aço seja confiável, modificamos a fita para dupla-face.

 

Figura 6 - Fita 

• Barbante ; 

Figura 7 - barbante 

Devido ao alto índice de lançamento e força exercida em seu corpo, embora com pouca força aplicada, o barbante cedia ao decorrer de seus lançamentos, levando a modificação para fio mais resistente à aplicação, como fio de náilon de 0,90mm. 

Figura 8 - Fio de náilon

DIA 09 DE JUNHO

Foi este o dia do primeiro encontro dos integrantes para montagem e lançamento do foguete. Devido ao desencontro de alguns integrantes, não foi possível a gravação de sua primeira montagem. No mesmo dia, após ao infeliz lançamento, foi elaborado suas modificações devido aos contratempos de materiais.

Figura 9 - 1° lançamento

Integrantes presentes no dia: Marcelo Machado, Otávio e Gabriel Eduardo. 

Em sua segunda montagem, permanecemos com os materiais  alternativos para tentativa do seu segunda lançamento. Como podemos ver no vídeo, continuamos com a fita adesiva e fita crepe na composição da base. 

 

DIA 15 DE JUNHO

Foi este o dia de seu primeiro lançamento e modificações para os materiais indicados anteriormente. Além de acrescentado um item que foi fundamental para a fixação da base no solo, duas hastas de metal usados como âncora, para manter a base estática no lançamento do foguete. 

Figura 10 - Haste de metal

Figura 11 - 2° lançamento

Aplicamos em seu lançamento ângulo de 45° para tingir maior alcance horizontal e obtivemos sucesso, resultando em um deslocamento no eixo x de aproximadamente 46m e no eixo y, uma altura de aproximadamente 9,4m. 

Integrantes presentes no dia: Otávio e Gabriel Eduardo. 

DIA 22 DE JUNHO

Neste dia, nenhuma modificação foi feita por participantes na composição física do foguete ou base de lançamento. Apenas alternado para ângulo de 85°

Figura 12 - Ângulo de 85°

Figura 13 - 3° lançamento

Integrantes presentes no dia: Marcelo Machado, Otávio e Gabriel Eduardo. 

  O encontro aconteceu para aplicação do lançamento de 85°. Obtivemos sucesso na atividade resultando em um deslocamento no eixo x de aproximadamente 7,45m e no eixo y, uma altura de aproximadamente 8,15m.