Experimenta

Premi X(p)rimenta 2023 en la categoria Batxillerat i Cicles Formatius (Escola Pia de Sarrià – Calassanç, Barcelona)

Alumnat

• Nicolas Ducceschi
• Marta Fernández

Docent

• Julià Hinojosa

Temari curricular

• Física/Química. Tir parabòlic amb fregament aerodinàmic, termoquímica, rendiment energètic, conservació d’energies i moment lineal.

Nivell educatiu

• Batxillerat

Introducció

Durant el seu llançament, els coets i míssils balístics empren reaccions de combustió, igual que els mistos quan s’encenen. Es pot pensar, doncs, que els mistos poden servir com a propulsors de projectils menuts. Des d’aquesta reflexió, ens hem plantejat dues preguntes “Quin seria el rendiment energètic de la propulsió dels projectils. El seu moviment es veurà afectat per alguna força de fregament”. En aquest treball, desitjàvem calcular l’eficiència energètica d’un misto que, quan crema i allibera gasos, propulsa uns projectils de paper d’alumini. També volíem conèixer la manera en la qual les forces de fregament aerodinàmic podrien influir en el vol dels projectils.

Objectius

• Calcular l’eficiència energètica d’un misto que, quan crema i allibera gasos, propulsa uns projectils de paper d’alumini.
• Conèixer la manera en la qual les forces de fregament aerodinàmic podrien influir en el vol dels projectils de paper d’alumini.

Material utilitzat

• Mistos (llumins)
• Paper d’alumini
• Rampa de llançament dels projectils construïda amb una capsa de mistos, una molla, cola i trossos de fusta de pals de polo.

Protocol

Per assolir aquests objectius, hem construït una petita rampa de llançament de projectils Llançadora de mistos 3000 i hem emprat càlculs termoquímics i el processador de vídeos Tracker. També hem utilitzat coneixements de la física de Primer i Segon de Batxillerat, tals com el tir parabòlic, el rendiment energètic i la conservació de l’energia i del moment lineal. Els resultats obtinguts durant la portada a terme del nostre treball han demostrat que els projectils es veuen sotmesos a forces de fregament aerodinàmic, tant en l’eix horitzontal com vertical, i que el rendiment energètic del procés era de gairebé el 90% (88,8%).

Si voleu reproduir aquest experiment, heu de comptar sempre amb la supervisió d’un adult.

X(p)rimenta 2023 compta amb el patrocini d’Ercros i de Telstar; el suport de Frit Ravich, del Centre Tecnològic Leitat, de Casio, d’EduCaixa- Fundació “la Caixa”, del MMACA i de Pèndulum; i la col·laboració del Departament d’Educació de la Generalitat de Catalunya; l’Escola d’Enginyeria de Barcelona Est (EEBE) – Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i el Museu de Ciència Naturals de Barcelona. X(p)rimenta 2023 ha rebut una subvenció per a projectes d’entitats sense ànim de lucre per al foment de la llengua catalana a Catalunya del Departament de Cultura de la Generalitat de Catalunya.