Re: Razzi ad acqua

From: Che nickname ha costui? <senzacasellapostale_at_tin.it>
Date: Sat, 19 Feb 2005 12:14:53 GMT

Vabbeh, visto il grande successo del thread, comincer� io
a dire qualche stupidaggine, cos� magari mi corrigirete.

Partiamo dalla dinamica dell'espulsione dell'acqua:

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| Aria |
| compressa |
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| P |
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|---------------| ---
| S |
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| | h
| H2O |
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|_____ _____| ___
      | |
      | A |


P=pressione media dell'aria
S=area sez. del razzo
A=area sez. dell'ugello
h=altezza H2O

Supponiamo di tenere il razzo ancorato alla rampa e di trascurare
l'effetto della gravit� sul moto dell'acqua e tutti gli attriti.

L'energia potenziale E=P*S*h si trasformer� completamente in
energia cinetica del cilindro d'acqua estruso di sezione A e lunghezza
L=h*S/A e massa m=h*S (*1).

Tale energia cinetica varra' E=(1/2)*m*v^2 da cui ricaviamo la
velocit� v=sqr(2E/m). Mi sembra di capire che l'acqua espulsa
raggiunger� la velocit� v con una certa accelerazione all'interno
della sagomatura dell'ugello, per cui la sua forma deve avere
una certa importanza.

Questa velocit�, se non altro, mi permette di calcolare il tempo
di espulsione dell'acqua, pari a t=L/v.

Ora dovrei calcolare la spinta, ma non so come fare. Posso
considerare che l'acqua sia accelerata a velocit� v nel tempo
totale t=L/v? Alcune pagine web dicono che la spinta vale
F=2*P*A ma non so come la ricavino.

Altro dubbio:
se il razzo non � trattenuto fermo, l'energia si divide in due
parti uguali, una sull'acqua, l'altra sul razzo? Quindi il rendimento
massimo ideale di un razzo vale cmq il 50% ?

Secondo capitolo:
finita l'acqua, ora l'aria compressa residua fa la sua parte di
spinta non trascurabile, anche perch� il razzo ora e' molto
leggero. Altri calcoli...

Terzo capitolo:
al moto dovrebbe opporsi solo la gravit� e la resistenza
nell'aria, data come Fr=Cx*S*Vi^2. Giusto?

Creativit�:
se aggiungessi della sabbia o delle palline di piombo in
prossimit� dell'ugello, aumenterei la spinta iniziale?

Record:
quale apogeo si potrebbe raggiungere con un razzo ad
acqua?

Sarei felice se qualcuno volesse contribuire. Io, come avete
potuto notare, sono un po' arrugginito (ho fatto altro negli
ultimi trent'anni). Se i calcoli analitici diventassero troppo
complicati, sarei in grado di fare una simulazione numerica,
istante per istante, in basic. Grazie dell'attenzione.

Ciao
Received on Sat Feb 19 2005 - 13:14:53 CET