MOBFOG

A construção do foguete de garrafa PET.

A ponta do foguete. Selecione duas garrafas idênticas de, aproximadamente, 2 litros, de paredes retas, ou seja, não serve da Coca- Cola, Marajá, Funada e outros similares pois estas têm “cinturas”. As garrafas mais apropriadas são FANTA, SPRITE, PEPSI, KUAT etc. Corte uma delas a, aproximadamente, 20 ou 25 cm da sua boca. Coloque, aproximadamente, 50 g ou 100 g de água ou areia dentro de um balão de aniversário, isto é obtido com um volume de água semelhante ao volume de um ovo médio ou grande. Amarre a ponta deste “saquinho” de água e passe a ponta pelo interior do bico da garrafa em seguida coloque a tampinha na boca da garrafa prendendo junto o bico do balão. Este peso da ponta é parâmetro livre. Varie-o para descobrir qual é o melhor “peso” que fará o foguete ir mais longe. Veja Fig. 1.

Aletas. Na Fig. 2 mostramos um esquema, a título de sugestão, do formato das 3 (ou mais) aletas do foguete. Antes de iniciar o corte da aleta, faça um retângulo com 2 cm de base e altura igual à da aleta e divida esta altura em 4. Esta parte servirá para fixar a aleta no corpo do foguete. Faça cortes a cada 2,5 cm ao longo da altura do retângulo acima mencionado, como mostra a Fig. 3. Dobre 2 cm para o lado esquerdo e 2 cm para o lado direito, conforme mostra a Fig. 4. Atenção: só podemos fixar as aletas no próprio corpo do foguete porque recortamos o “bico” da primeira garrafa com comprimento longo, ou seja, de 20 a 25 cm. Fixe as três aletas dispostas a 120º uma da outra, próximas ao bico da garrafa não cortada. Lembre-se que o combustível do foguete sairá por esta boca como mostra a Fig. 5.

Os “brincos” do foguete. Para prender rigidamente o foguete à sua base, quando pressurizado, recomendamos fazer dois anéis (de pequeno diâmetro – 3 a 5 mm, por exemplo), colocados diametralmente opostos, com arame grosso (2 mm de diâmetro), no “pescoço” do bocal (= local por onde sai o conteúdo da garrafa). Veja a Fig. 6. Estes “brincos” podem ser feitos com um alicate de ponta fina.

O foguete. Encaixe a parte recortada da garrafa (bico) (Fig. 1) no fundo da outra garrafa do mesmo tipo, não recortada, e fixe-as com fita adesiva. Está pronto seu foguete. Veja Fig. 7. Observe o “peso” debaixo do bico, as aletas presas no corpo do foguete e os anéis de arame na boca do foguete para fixá-lo à sua base durante a pressurização.

A base de lançamento. A base será construída com canos de PVC marrons. Corte 3 pedaços de 20 cm e 2 pedaços de 10 cm, todos com diâmetro de 20 mm e corte 1 pedaço de 5 cm de comprimento, mas com diâmetro de 25 mm. Os pedaços de 10 cm são conectados num “te” e nos “joelhos”. Dois pedaços de 20 cm são conectados nestes “joelhos”. O terceiro pedaço de 20 cm é conectado no “te”. O pedaço de 5 cm é colocado, solto, como um anel, ao redor do pedaço de 20 cm que sai do “te”. Não é preciso colocar cola em nenhum local, exceto se quiser exagerar na pressurização. Veja a montagem destas peças na Fig. 8. Os ganchos de arames grossos (2 mm de diâmetro) são usados para entrarem nos “brincos” do foguete e prenderem este à base. Obviamente as pontas dos arames devem ser dobradas em ângulo reto e na mesma altura dos “brincos”. Amarre um barbante de 2 ou 3 metros na extremidade destes arames para puxá-los e liberar o foguete. Estes arames servem como “gatilhos” de lançamento.

Válvula de segurança. A base estará pressurizada quando o foguete também estiver, logo, é preciso colocar uma “válvula de segurança” para despressurizar o sistema numa emergência. Na Fig. 9 mostramos um “cap” marrom de 20 mm, que furamos e o atravessamos com uma mangueira de “aquário” ou similar. Em seguida a dobramos em 180 graus e para prendê-la nesta posição a colocamos dentro de outra mangueira mais larga a qual pode ser facilmente substituída até mesmo por um clipe. A mangueira de “aquário” deve entrar bem apertada no “cap”, logo o diâmetro do furo do “cap” deve ser feito ligeiramente menor do que o diâmetro da mangueira. Para passá-la pelo furo recomendamos que corte uma das extremidades em diagonal, ou seja, formando uma ponta. Se preferir ou for usar muita pressão pode colocar um registro de pvc (registro de chuveiro. Fig. 10. O registro é mais seguro, eficiente mas porem mais caro.

O tubo de lançamento. No centro da base, inclinado de 45º, está o tubo de lançamento, pois ele fica dentro do foguete. Contudo, o diâmetro do tubo é ligeiramente menor do que o diâmetro interno do bocal do foguete. Este vai estar sob alta pressão e não poderá haver vazamento do ar. Sobre o tubo de lançamento foi colocado solto o tubo de 5 cm de comprimento. A cerca de 1,5 cm acima da extremidade deste tubo de 5 cm sugerimos fazer um ou dois sulcos rasos (separados de 5 mm) (veja detalhe na Fig. 11). Use para isso a lâmina de uma serrinha de metal, quebrada ao meio e unidas com fita adesiva. Coloque neste(s) sulco(s) o bico do balão de aniversário. Sobre este(s) bico(s), então, passe uma volta de fita isolante bem presa ao tubo. Sugerimos que sejam feitos alguns testes antes de lançar o foguete para verificar se há grandes vazamentos (use espuma de sabão para isso). Se houver vazamento é só colocar mais voltas de fita isolante. Lembre-se de passar sabão sobre a fita isolante e dentro da boca da garrafa antes de fazer esta passar sobre a fita isolante que recobre os bicos de balões de aniversário. Esta lubrificação é fundamental. Descobrimos recentemente que se usarmos o bico do balão pequeno (6,5”) não precisa fazer o sulco. O tubo de lançamento deve ser colocado inclinado de 45º. Corte um quadrado de papelão de 20 x 20 cm e em seguida corte-o na diagonal. Use uma das partes como um esquadro para colocar o tubo em 45º. Na Fig. 12 está o foguete pronto sobre a base. Amarre firmemente um barbante grosso, com uns 2 ou 3 m de comprimento, no topo de cada um dos ganchos de arame da base. Este é o “gatilho”.

Fixação da base sobre o solo. É fundamental que a base esteja presa firmemente ao solo através de três grampos metálicos que possam ser enterrados no solo. Recomendamos usar grampos de ferro com formato da letra “U” (ou de cabo de guarda chuva) com cerca de 15 cm de comprimento e diâmetro de 4 ou 5 mm. Fixe um grampo perto de cada CAP e outro perto da conexão em forma de “T”.

Carregando o foguete com combustível. Equipamento de segurança: neste momento coloque seus óculos de segurança, vista uma capa de chuva e afaste todas as pessoas por cerca de 10 metros do local onde vai manusear os “combustíveis”. Todos devem estar atrás da base de lançamento. Não lance o foguete em ruas ou avenidas. Use grandes espaços abertos e vazios.

O combustível do foguete será a mistura de vinagre e bicarbonato de sódio (encontrado no fermento em pó). Porém, o contato de ambos gera, instantaneamente, um gás. Logo, vinagre e bicarbonato só podem entrar em contato depois que o foguete estiver completamente preso à sua base, porém, o conjunto todo ainda estará em suas mãos, portanto, muito cuidado! Veja na Fig. 12 que colocamos dentro do tubo de lançamento uma vareta de churrasco, porém, recomendamos duas varetas separadas entre si, fixas por fitas isolantes nas paredes do tubo e muito bem afiadas.

Infle e esvazie, algumas vezes, um balão de aniversário, para que fique bem flácido. Coloque o balão de aniversário dentro do foguete, mas segure o bico do balão ainda do lado de fora do foguete, claro. Aperte a garrafa, juntando suas paredes, e com auxílio de um funil coloque cerca de meio litro (mais ou menos isso, diluído ou não) de vinagre, de qualquer tipo, de preferência de alta acidez dentro do balão. À medida que o vinagre entra no balão a garrafa vai se desamassando. Completado o enchimento do balão de vinagre amarre a boca do balão e solte-o dentro da garrafa. Seque completamente o funil e use-o para colocar cerca de 250 gramas de BICARBONATO DE SÓDIO (ou fermento em pó “pó Royal”) dentro da garrafa. (Outra opção é colocar o vinagre diretamente dentro da garrafa e o bicarbonato em “trouxinhas” cilíndricas feitas com papel. As “trouxinhas” precisam estar amarradas nas pontas. Neste caso não precisa da vareta, mas precisa de rapidez, pois o vinagre dissolve rapidamente o papel.)

Mantendo o foguete virado para baixo introduza o “tubo de lançamento” da base cuidadosamente no foguete, atentando para que a ponta da vareta de churrasco não fure o balão. Mantendo o foguete virado para baixo todo o tempo, prenda os ganchos de arame da base aos brincos do pescoço do foguete. Não vire o foguete para cima ainda. Mantenha-o para baixo! Não fure o balão!!! Fique atento!

Preparando o lançamento. Escolha um local de terra não muito dura nem muito macia. Tenha em mãos um martelo e dois ou três grampos (tipo cabo de guarda-chuva ou em forma de “U”) de metal. Escolha cuidadosamente a direção de lançamento. NUNCA lance o foguete na vertical. Vire, finalmente, o foguete para cima. Observe que o balão estoura ao ser perfurado pela fina ponta da vareta. Se isso não ocorrer vire o foguete para baixo e para cima até que o balão estoure. Cuide para que as garras de arame da base não saiam dos “brincos” do foguete. Isso é fundamental. Após o vinagre se misturar ao fermento apoie a base no chão. Não fique na frente do foguete. Finque muito bem os grampos sobre os canos da base. Coloque um grampo perto de cada CAP e outro perto do T. Confira que o barbante do gatilho esteja bem preso na extremidade superior do gancho metálico que passa pelo “brinco”. Estique o barbante completamente. Se houver algum pequeno vazamento, se apresse em fazer o lançamento, mas NÃO SE PRECIPITE. É melhor fazer um lançamento de pequeno alcance do que perder todo o combustível, ou o que é pior, lançar na direção errada e machucar alguém ou danificar algum bem móvel ou imóvel.

Lançando o foguete. Estando o foguete devidamente fixado na base e esta devidamente fixada no chão com os grampos (não use pedras sobre a base), inclinado em 45º, e apontando numa direção bem livre de pessoas ou bem móveis ou imóveis, então, mantendo todos afastados 10 m do foguete, explique a todos que devem fazer juntos uma contagem regressiva de 5 a 1 e gritarem após o 1: “lançar”! Neste momento puxe secamente, os gatilhos (os barbantes), por cerca de 15 cm, os quais já deveriam estar totalmente esticados. Feito isso o foguete sai violentamente da base lançando o combustível para trás e indo para frente num movimento parabólico, atingindo cerca de 100 a 200 metros. Há uma combinação ideal de volumes de vinagre, bicarbonato de sódio, ângulo de lançamento, tamanho das aletas, direção do vento, tamanho, peso, quantidade e posição das aletas, valor do contrapeso, acabamento, etc, que permite que o foguete atinja cerca de 200 metros ou mais. Mas se o foguete não sair da base será preciso empurrá-lo com a mão, por isso a necessidade dos óculos e capa de chuva!

Sugestões. Nada impede que você dilua o fermento em água antes de colocá-lo dentro do foguete ou até mesmo que aqueça esta mistura ou o vinagre, pois tudo isso facilita o contato entre o fermento e o vinagre gerando mais gás e, assim, pressurizando ainda mais a garrafa. Nada impede também que se modifique a base de lançamento à vontade, desde que esta não pressurize mecanicamente o gás do foguete.

Observações. Sugerimos que sejam feitos lançamentos de testes iniciais e só após estes é que o professor coordenador desta atividade na Escola marca um dia para lançamentos finais, ou seja, com lançamentos cujas distâncias entre a base de lançamento e o local aonde parou o foguete serão registradas e enviadas para a Comissão Organizadora da VIII MOBFOG. Esta distância deverá ser registrada e enviada juntamente com os dados dos alunos participantes para a OBA, juntamente com o pacote de provas da OBA.

Competição nacional: A equipe vencedora poderá ser convidada a participar da VI JORNADA DE FOGUETES em Barra do Piraí no estado do RIO DE JANEIRO, no mês de outubro, ocasião em que concorrerão a troféus e bolsas de Iniciação Científica Júnior, do CNPq. Todos receberão certificados de participação.

Equipe: as equipes deverão ter até 3 alunos. Vale lembrar que a escola não tem receita própria para custear as despesas de nenhum integrante da equipe, porém fará esforços para ajudar a conseguir.

Inscrições abertas.

Com o(a) professor(a) de geografia.

MOBFOG 2013.