domingo, 1 de janeiro de 2012

Foguetes

   

Impulso para os céus
O desenvolvimento dos foguetes permitiu explorar o espaço,alcançar a Lua e inaugurar novas fronteiras para o futuro da humanidade.

O primeiro passo para o homem conquistar o espaço foi inventar um meio eficiente para sair da Terra.O feito só foi possível graças à invenção e ao aperfeiçoamento do foguete,que impulsiona a nave em direção ao espaço.O princípio do propulsor,no entanto,já era conhecido e utilizado para outros fins há cerca de mil anos.
A ''patente'' da invenção que séculos mais tarde se converteria na chave para enviar o primeiro homem ao espaço coube aos chineses.Entre os séculos IX e X,eram realizados festivais religiosos na China,nos quais tubos de bambu preenchidos com pólvora eram utilizados para provocar explosões,cujo barulho,segundo a crença,afugentaria qualquer espírito maligno.Ali estava a chave para os futuros foguetes.

Os foguetes V-2
No final de 1934,ao trabalhar na pesquisa de armas para Alemanha nazista,o engenheiro alemão Werner von Braun conseguiu desenvolver um foguete-denominado A-2 cujo combustível era composto de uma mistura de etanol e oxigênio líquido.
Entre os anos de 1937 e 1941,foram testado pelo engenheiro cerca de 70 modelos,até que,em 1942,foi ao ar o V-2,considerado o precursor dos foguetes modernos.
Com 15 metros de comprimento,o V-2 era capaz de alcançar 100 Km de altitude e distância de 360 Km,além de carregar até uma tonelada de explosivos.Terminada a segunda Guerra Mundial,Von Braun e sua equipe renderam-se aos norte-americanos e foram levados para os Estados Unidos,onde deram prosseguimento ao aperfeiçoamento de foguetes.Com o início da Guerra Fria,União Soviética e Estados Unidos passaram a desenvolver seus projetos mísseis interbalísticos,com capacidade para cruzar os continentes.Von Braun foi responsável pela criação do Redstone,primeiro míssil balístico guiado,e do Jupiter,foguete que em 1955 alcançou 955 Km de altitude,distância suficiente para vencer a força gravitacional da Terra e a resistência imposta pela atmosfera.

A era dos foguetes
Na época,os chineses constataram que,em vez de explodirem,alguns tubos mal selados acabavam subindo como fogos de artificio.Logo perceberam que aquela descoberta poderia funcionar como uma arma de guerra e ,a partir de 1045,foguetes rudimentares foram incorporados ao aparato militar.Em pouco tempo,seu uso difundiu-se pela Ásia e Europa.
A principal dificuldade era encontrar um combustível que permitisse o desenvolvimento de foguetes mais potentes.Até o século XX,eles eram impulsionados por combustível sólido,sobretudo pólvora,que não era suficientemente potente para levá-los a grandes altitudes.
O desafio começou a ser superado em 1926,quando o norte-americano Robert Goddard desenvolveu o primeiro foguete impulsionado por combustível líquido.Apesar de ter alcançado poucos metros de altura,seu experimento marcou o início de uma nova era tecnológica.
No dia 14 de outubro de 1935,no deserto de Roswell,no estado Norte-americano do Novo México,Goddard testou com sucesso o primeiro foguete de grande alcance movido por combustível líquido.Com três metros de comprimento, o engenho voou a uma altura de 2,1 mil metros e percorreu mais de quatro quilômetros,a uma velocidade de cerca de 990 Km/H.

Tipos de foguetes
Quanto ao tipo de combustível usado,existem dois tipos de foguetes:
Foguete de combustível líquido:Em que o propelente e o oxidante estam armazenados fora da câmera de combustão e são bombeados na câmera onde estam em combustão.
Foguete de combustível sólido:Em que ambos,propelente e oxidante estão já misturados na câmera de combustão em estado sólido.
Quanto ao número de estágios um foguete pode ser:
Foguete de 1 estágio:O foguete é monolítico 
Foguete de múltiplos estágios:Possui múltiplos estágios que vão queimando em sequência e sendo descartados quando o combustível acaba,permitindo aumentar a capacidade de carga do foguete.

Veja as partes de um foguete 


Princípio de ação e reação
Um foguete comporta-se de acordo com a lei da ação e reação-a Terceira Lei de Newton:quando está na posição vertical de lançamento,os gases expelidos pela explosão do combustível são lançados para baixo,por meio do tubo propulsor.Em consequência,a espaçonave é impulsionada para cima.Os foguetes funcionam geralmente em 3 estágios:assim que se esgota o combustível do primeiro,este é automaticamente desacoplado,fazendo com que o segundo entre em ação.O processo se repete até o terceiro estágio,quando a espaçonave consegue escapar da gravidade terrestre e alcança o espaço.

O Saturn 5
Saturno V também chamado Foguete Lunar (Moon Rocket), foi o foguete usado nas missões Apollo e Skylab. Foi desenvolvido por Wernher von Braun no Marshall Space Flight Center em HuntsvilleAlabama juntamente com BoeingNorth American AviationDouglas Aircraft Company sob coordenação da IBM. Ele possui três andares (estágios), propelido pelos cinco poderosos motores F-1 do primeiro andar, mais os motores J-2 dos andares seguintes.
Os três andares do foguete, chamados S-IC (primeiro andar), S-II (segundo andar) e S-IVB (terceiro andar), usavam oxigénio líquido (lox) comooxidante. O primeiro andar usava RP-1 como combustível, enquanto os segundo e terceiro usavam hidrogénio líquido. Foi o maior e mais caro foguete do mundo a ser utilizado com sucesso. Seu último vôo lançou em órbita o labiratório espacial Skylab.

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O primeiro Saturno V, AS-501, antes de lançamento doApollo 4
Características
Tamanho
Altura111 m (364 ft)
Diâmetro10 m (33 ft)
Massa3,038,500 kg
(6,699,000 lb)
Andares3 (2 no programa Skylab)
Capacidade
Lançamento para órbita terrestre118,000 kg (com 3 andares)
75,000 kg (com 2 andares)
Lançamento para Lua47,000 kg
Primeiro andar S-IC
Propulsores5 propulsores F-1
Potência34.02 MN
(7,648,000 lbf)
Tempo de funcionamento150 s
CombustívelRP-1 e Oxigénio líquido
Segundo andar S-II
Propulsores5 propulsores J-2
Potência5 MN
(1,000,000 lbf)
Tempo de funcionamento360 s
CombustívelOxigênio e Hidrogênio líquidos
Terceiro andar S-IVB
Propulsores1 propulsor J-2
Potência1 MN
(225,000 lbf)
Tempo de funcionamento165 + 335 s
(2 períodos de funcionamento)
CombustívelOxigênio e Hidrogênio líquidos 
Apollo 15 launch.ogg



Veja as partes do Saturn 5



Experimento!
Que tal você fazer o seu próprio foguete?!
Visite a nossa página de práticas da OBA e procure o experimento do foguete:
Visite está página:Atividades Práticas (A atividade está na página 5)
ATENÇÃO:A OBA DIZ QUE ESTÁ ATIVIDADE É PARA SER REALIZADA POR ALUNOS DO ENSINO MÉDIO  E/OU PROFESSORES,NÃO ESTAMOS NOS RESPONSABILIZANDO CASO ALGUM ACIDENTE OCORRA.













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