Propulsión con el Sistema de 

Lanzamiento Espacial 

Guía del educador

Guía del educador

Educadores y estudiantes Grados 6 a 8

Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

STEM de próxima generación  iii 

Contenido

Prefacio ............................................................................................................................................................................................... 1

Estándares de educación STEM ....................................................................................................................................................... 1

Proceso de diseño de ingeniería ...................................................................................................................................................... 2

Introducción y antecedentes ............................................................................................................................................................. 3

Configuraciones de cohetes .......................................................................................................................................................... 3

Tecnologías de cohetes ................................................................................................................................................................ 4

Actividad uno: Diseño de un cohete de polietileno con aletas estabilizadoras ........................................................................... 8

Notas para el educador ................................................................................................................................................................. 8

Folleto para el estudiante ............................................................................................................................................................ 14

Actividad dos: Seguimiento de la altitud de un cohete ................................................................................................................ 18

Notas para el educador ............................................................................................................................................................... 18

Folleto para el estudiante ............................................................................................................................................................ 25

Actividad tres: Construye un globo cohete de varias etapas ...................................................................................................... 27

Notas para el educador ............................................................................................................................................................... 27

Folleto para el estudiante ............................................................................................................................................................ 30

Actividad cuatro: Optimiza el motor de un cohete de agua ......................................................................................................... 31

Notas para el educador ............................................................................................................................................................... 31

Folleto para el estudiante ............................................................................................................................................................ 36

Anexo: Estándares y prácticas de STEM ....................................................................................................................................... 39

Estándares de ciencias de próxima generación (NGSS, por sus siglas en inglés) ..................................................................... 39

Prácticas de ciencia e ingeniería de los NGSS ........................................................................................................................... 40

Estándares para estudiantes de la Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación (ISTE, por sus siglas

en inglés) .............................................................................................................................................................................. 40

Estándares estatales básicos comunes (CCSS, por sus siglas en inglés) para matemáticas .................................................... 41

Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

STEM de próxima generación  1 

Prefacio

La Oficina de Compromiso STEM de la NASA publicó Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial como parte de una serie 

de guías educativas para ayudar a los estudiantes de escuela media a alcanzar su potencial para unirse a la fuerza laboral STEM 

de próxima generación. Las actividades se pueden utilizar tanto en entornos de educación formal como informal, así como por 

familias para uso individual. Cada una de estas actividades está alineada con los estándares nacionales de ciencia, tecnología, 

ingeniería y matemáticas (STEM), y los mensajes de la NASA están actualizados a septiembre de 2019.

Estándares de educación STEM

La matriz de disciplinas STEM que se muestra a continuación alinea cada actividad de este módulo con los estándares para enseñar 

STEM de acuerdo con cuatro áreas de enfoque principales dentro de cada disciplina. Las cuatro áreas de enfoque para ciencias se 

adaptaron de las ideas básicas disciplinarias de la escuela media de los Estándares de ciencias de la próxima generación (NGSS, 

por sus siglas en inglés). Las cuatro áreas de enfoque para la tecnología se adaptaron de los estándares para estudiantes de la 

Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación (ISTE, por sus siglas en inglés). Las cuatro áreas de enfoque para la 

ingeniería se adaptaron de la Asociación Nacional de Enseñanza de Ciencias (NSTA, por sus siglas en inglés) y de las prácticas de 

ciencia e ingeniería de las NGSS. Las cuatro áreas de enfoque para matemáticas se adaptaron de los estándares de contenido de 

la escuela media para matemáticas por dominio de los Estándares estatales básicos comunes (CCSS, por sus siglas en inglés). 

Encuentre matrices adicionales en el Anexo: Estándares y prácticas de STEM.

Actividad

Disciplinas STEM

Ciencias Tecnología Ingeniería Matemáticas

Ideas básicas

disciplinarias de los NGSS

Estándares ISTE

para estudiantes

Prácticas de la NSTA y los 

NGSS

Estándares de contenido por 

dominio de los CCSS

Ciencias físicasCiencias de la vidaCiencias de la Tierra y el espacioIngeniería, Tecnología y Aplicación de las CienciasConstructor de conocimientoDiseñador de innovaciónPensador computacional Colaborador mundialHacer preguntas y definir problemasDesarrollar y usar modelosPlanificar y llevar a cabo investigacionesExplicaciones de construcción y soluciones de diseñoProporciones y relaciones proporcionalesEl sistema numéricoEstadística y probabilidadGeometría

Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras

       

Seguimiento de la altitud de 

un cohete    

Construye un globo cohete 

de varias etapas          

Optimiza el motor de un 

cohete de agua        
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 2  STEM de próxima generación

Proceso de diseño de ingeniería

El proceso de diseño de ingeniería (EDP, por sus siglas en inglés) es crucial para el éxito de la misión en la NASA. El proceso de 

diseño de ingeniería es un proceso iterativo que involucra una serie de pasos que los ingenieros usan para guiarse en la resolución 

de problemas. Los equipos de estudiantes pueden utilizar los pasos que se describen a continuación para resolver los desafíos de 

esta guía de actividades. Obtenga más información sobre el proceso de diseño de ingeniería con el sistema Educator Professional 

Development Collaborative de la NASA en https://www.txstate-epdc.net/models-of-the-engineering-design-process/. 

1. PREGUNTAR: Identificar el problema, los requisitos que se deben cumplir y las restricciones que se deben considerar.

2. IMAGINAR: Hacer una lluvia de ideas sobre soluciones e investigar lo que otros han hecho en el pasado.

3. PLANIFICAR: Seleccionar y dibujar un diseño.

4. CREAR: Construir un modelo o un prototipo.

5. PROBAR: Evaluar soluciones probando y recopilando datos.

6. MEJORAR: Perfeccionar el diseño.

7. COMPARTIR: Comunicar y analizar el proceso y las soluciones en grupo.

Consejo: Para administrar la dinámica dentro de cada equipo, puede ser útil asignar a cada estudiante dentro del grupo una tarea 

específica, como gerente de materiales, ingeniero de diseño, ingeniero de fabricación, especialista en comunicaciones o gerente de 

equipo. Tener a cada miembro del equipo a cargo de un elemento diferente de la tarea puede reducir los conflictos internos dentro 

de los equipos. 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 3  STEM de próxima generación

Introducción y antecedentes 

El Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA, o SLS, 

es un vehículo de lanzamiento avanzado que sienta las 

bases para la exploración humana más allá de la órbita

terrestre baja. Con su potencia y capacidades sin 

precedentes, el SLS es el único cohete que puede enviar 

la cápsula Orión, astronautas y grandes cargas a la Luna 

en una sola misión. El equipo SLS está produciendo el 

primer cohete de clase de exploración de la NASA 

construido desde el Saturno V. 

Para satisfacer las necesidades futuras de la NASA para 

misiones en el espacio profundo, el SLS está diseñado 

para evolucionar hacia configuraciones cada vez más 

poderosas y ofrecer más masa de carga útil, capacidad de 

volumen y energía para acelerar las misiones en el espacio 

que cualquier otro vehículo de lanzamiento actual. Este 

diseño flexible abrirá nuevas posibilidades para las cargas 

útiles, incluidas las misiones científicas robóticas a lugares 

como Marte, Saturno y Júpiter.

Este concepto de diseño evolutivo permite a la NASA 

proporcionar a la nación un cohete capaz de ser pionero en 

nuevas misiones de vuelos espaciales tripulados y en 

misiones científicas revolucionarias en el menor tiempo 

posible, mientras continúa desarrollando configuraciones 

que son más potentes. La próxima ola de exploración 

humana llevará a los exploradores más lejos en el sistema 

solar, desarrollando nuevas tecnologías, inspirando a las 

generaciones futuras y ampliando nuestro conocimiento 

sobre nuestro lugar en el universo.

Representación artística del Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA. (NASA)

Configuraciones de cohetes

La primera configuración del vehículo SLS se denomina 

Bloque 1. Pesa 2.6 millones de kilogramos (5.75 millones 

de libras) cuando está cargado de combustible y mide 

98 metros (322 pies) de altura. Eso es más alto que la 

Estatua de la Libertad. El SLS producirá 39.1 millones de 

newtons (8.8 millones de libras) de empuje en el despegue, 

equivalente a más de 160,000 motores Corvette. La 

configuración inicial del Bloque 1 del SLS puede enviar más 

de 26 toneladas métricas, o 57,000 libras, a órbitas más 

allá de la Luna. Estará propulsado por dos cohetes de 

propelente sólido de cinco segmentos y cuatro motores RS25 de propelente líquido. Después de llegar al espacio, la etapa de propulsión criogénica provisional (ICPS) es capaz de enviar a la 

cápsula Orión a la Luna. Usando la configuración del Bloque 1, la primera misión del SLS, Artemisa I, lanzará la cápsula Orión sin 

tripulación a una órbita estable más allá de la Luna y la traerá de regreso a la Tierra. Esta misión demostrará el rendimiento del 

sistema integrado del cohete SLS, la cápsula Orión y los equipos de apoyo en tierra antes de un vuelo tripulado. La segunda misión 

del SLS es Artemisa II, y lanzará a Orión con una tripulación de hasta cuatro astronautas a una distancia cercana a la Luna que es 

más lejos de lo que los humanos jamás se han aventurado.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 4  STEM de próxima generación

Configuraciones del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS). (NASA)

La siguiente evolución prevista del SLS, el vehículo de tripulación Block 1B, utilizará una nueva y más potente Etapa Superior de 

Exploración (EUS) para permitir misiones más ambiciosas al campo de pruebas del espacio cerca y más allá de la Luna, donde la 

NASA probará los sistemas necesarios para futuras misiones a Marte. En un solo lanzamiento, el vehículo Block 1B puede transportar 

la cápsula Orión junto con sistemas de exploración, como un pequeño módulo de hábitat para el espacio profundo, o puede volar en 

misiones dedicadas a transportar sistemas de exploración más grandes o naves espaciales científicas bajo un carenado de carga 

útil. La configuración del Bloque 1B con tripulación tendrá una altura de aproximadamente 111 metros (364 pies), que es más alta 

que el cohete Saturno V que llevó a los astronautas a la Luna. 

Una evolución posterior, el Bloque 2, proporcionará 52.9 newtons (11.9 millones de libras) de empuje y será el vehículo de trabajo 

para montar una misión humana a Marte y enviar carga a la Luna, Marte y otros destinos del espacio profundo. El Bloque 2 del SLS 

estará diseñado para elevar más de 45 toneladas métricas (99,000 libras) al espacio profundo. 

Tecnologías de cohetes

La empresa Boeing, con sede en Huntsville (Alabama), está desarrollando la etapa central del SLS, incluida la aviónica que controlará 

el vehículo durante el vuelo. Con una altura de más de 60 metros (200 pies) y un diámetro de 8.41 metros (27.6 pies), la etapa central 

almacenará 2.76 millones de litros (730,000 gal) de hidrógeno líquido superenfriado y oxígeno líquido que alimentarán los motores 

RS-25 del SLS. La etapa central se está construyendo en las instalaciones de ensamblaje Michoud de la NASA en Nueva Orleans 

utilizando equipos de fabricación de última generación, incluida una herramienta de soldadura por fricción y agitación que es la más 

grande de su tipo en el mundo. Al mismo tiempo, el software informático de la aviónica del cohete se está desarrollando en el Centro 

de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 5  STEM de próxima generación

Concepto de Configuración Inicial del Bloque 1 para el Sistema de Lanzamiento Espacial. (NASA)

En cada configuración, el SLS continuará utilizando el mismo diseño de etapa 

central con cuatro motores RS-25 para la propulsión. Aerojet Rocketdyne de 

Sacramento, California, está modernizando un inventario existente de 16 motores 

RS-25 de transbordador espacial para adaptarlos a los requisitos de rendimiento de 

SLS, incluido un nuevo controlador de motor, el aislamiento de la tobera y el 

funcionamiento necesario a 1.8 millones de newtons (418,000 libras) de empuje, en 

lugar de los 1.76 millones de newtons (395,000 lb) de empuje utilizados por el 

transbordador espacial.

Para los primeros vuelos del SLS se utilizarán dos propulsores de cohetes sólidos 

extraídos del transbordador. Cada uno proporciona 16 millones de newtons (3.6 

millones de libras) de empuje. Northrop Grumman es una empresa con sede en 

Dulles, Virginia, y el principal contratista de los propulsores. Para proporcionar la 

potencia adicional necesaria para el cohete, tuvieron que modificar los propulsores 

de la configuración del transbordador, que usaba cuatro segmentos de propelentes, 

a una versión de cinco segmentos. El diseño también incluye nueva aviónica, diseño 

de propulsores, aislamiento de la caja y eliminación de los paracaídas de 

recuperación. Northrop Grumman completó con éxito una prueba en tierra de 

calificación de duración completa del propulsor.

Motor RS-25 sometido a una prueba de fuego en

caliente. (NASA)

La capacidad inicial para impulsar a Orión fuera de la órbita terrestre para Artemisa 

I provendrá de una ICPS, que fue modificada a partir de la exitosa segunda etapa 

de la familia de cohetes Delta IV de United Launch Alliance. Los propelentes 

criogénicos son fluidos enfriados a temperaturas extremadamente frías y 

condensados para formar líquidos que se pueden usar para proporcionar propulsión 

de alta energía. La ICPS generará 110,093 newtons (24,750 lb) de empuje. El impulso fuerte en el espacio proviene de un motor 

RL-10, que fue el primer motor de hidrógeno-oxígeno líquido de la nación utilizado en las etapas superiores del programa ApoloSaturno.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 6  STEM de próxima generación

Cuatro motores RS–25 que impulsarán el Sistema de Lanzamiento Espacial. (Aerojet Rocketdyne/NASA)

Mientras avanza el trabajo en el Bloque 1 

inicial del SLS, un equipo de desarrollo 

avanzado está invirtiendo en nuevos 

sistemas y tecnologías que harán que el SLS 

sea aún más potente, al tiempo que se 

mejora su asequibilidad y se aumenta su 

fiabilidad. Este enfoque flexible y 

evolucionado permite que el SLS lleve a cabo 

una amplia variedad de misiones más pronto, 

mientras aumenta gradualmente la potencia

del vehículo.

Las futuras configuraciones del SLS incluirán 

el EUS, de mayor tamaño, para llevar a cabo 

misiones humanas y robóticas más capaces 

en el espacio profundo. El EUS reemplazará 

al ICPS del Bloque 1 y utilizará un tanque de 

hidrógeno líquido delantero de 8.4 metros 

(27.6 pies) de diámetro y un tanque de 

oxígeno líquido de menor diámetro.

Para alcanzar todo el potencial del SLS se 

necesitarán muchas tecnologías avanzadas, 

incluidos propulsores con un aumento 

significativo del rendimiento respecto a los 

actuales. La NASA ha colaborado con 

equipos de la industria para investigar los 

beneficios, las nuevas tecnologías y las 

estrategias para los propulsores avanzados 

líquidos y sólidos que reduzcan los riesgos al 

tiempo que mejoren la asequibilidad, la 

confiabilidad y cumplan los objetivos de 

rendimiento del futuro. 

Infografía que muestra la etapa de propulsión criogénica provisional (ICPS).
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 7  STEM de próxima generación

Representación artística del despegue del Sistema de Lanzamiento Espacial. (NASA)

Infografía que resume las características de los propulsores de combustible sólidos del Sistema de Lanzamiento Espacial.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 8  STEM de próxima generación

Actividad uno: Diseño de un cohete de polietileno con 

aletas estabilizadoras 

Notas para el educador

Desafío

Los estudiantes trabajarán en parejas o en pequeños equipos para diseñar aletas para un cohete 

de polietileno con el fin de aumentar su estabilidad. 

Tiempo sugerido

60 a 90 minutos

Objetivos de aprendizaje

Los estudiantes podrán hacer lo siguiente:

• Aplicar los pasos del proceso de diseño de ingeniería para completar con éxito un desafío de equipo:

• Diseñar, construir y probar su propio cohete de polietileno.

• Recoger datos para compararlos con otros grupos.

• Mejorar el diseño de las aletas para aumentar la estabilidad del cohete.

• Comprender la relación entre la estabilidad de un cohete y su trayectoria.

Conexión curricular

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-PS2-2 Movimiento y Estabilidad: Fuerzas e interacciones: Planificar una investigación 

para proporcionar evidencia de que el cambio en el movimiento de un objeto depende de 

la suma de las fuerzas sobre el objeto y la masa del objeto.

PS2.A: Fuerzas y movimiento: El movimiento de un objeto está determinado por la 

suma de las fuerzas que actúan sobre él; si la fuerza total sobre el objeto no es cero, 

su movimiento cambiará. Cuanto mayor sea la masa del objeto, mayor será la fuerza 

necesaria para lograr el mismo cambio de movimiento. Para cualquier objeto dado, una 

fuerza mayor provoca un cambio mayor en el movimiento.

• MS-ETS1-1 Diseño de ingeniería: definir los criterios y las restricciones de un problema de 

diseño con suficiente precisión para asegurar una solución exitosa, teniendo en cuenta los 

principios científicos relevantes y los posibles efectos en las personas y el medio natural 

que pueden limitar las posibles soluciones.

ETS1.A: Definir y delimitar los problemas de ingeniería: cuanto más precisamente se 

puedan definir los criterios y restricciones de una tarea de diseño, más probable será 

que la solución diseñada tenga éxito. La especificación de las restricciones incluye la 

consideración de los principios científicos y otros conocimientos relevantes que 

probablemente limiten las posibles soluciones.

• MS-ETS1-3 Diseño de ingeniería: analizar los datos de las pruebas para determinar 

similitudes y diferencias entre varias soluciones de diseño para identificar las mejores 

características de cada una que se puedan combinar en una nueva solución para cumplir 

mejor con los criterios de éxito.

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: existen procesos sistemáticos para evaluar 

soluciones con respecto a lo bien que cumplen con los criterios y restricciones de un 

problema. A veces se pueden combinar partes de diferentes soluciones para crear una 

solución que sea mejor que cualquiera de sus predecesoras.

ETS1.C: Optimización de la solución de diseño: aunque un diseño no sea el mejor en 

todas las pruebas, la identificación de las características del diseño que mejor funcionó 

en cada prueba puede proporcionar información útil para el proceso de rediseño, es 

decir, algunas de esas características pueden incorporarse en el nuevo diseño.

• MS-ETS1-4 Diseño de ingeniería: desarrollar un modelo para generar datos para la prueba 

iterativa y la modificación de un objeto, una herramienta o un proceso propuestos de modo 

que se pueda lograr un diseño óptimo.

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: una solución debe probarse y luego 

modificarse en función de los resultados de las pruebas para mejorarla. Los modelos 

de todo tipo son importantes para probar soluciones.

ETS1.C: Optimización de la solución de diseño: el proceso iterativo de probar las 

soluciones más prometedoras y modificar lo propuesto en base a los resultados de las 

pruebas conduce a un mayor refinamiento y, en última instancia, a una solución óptima.

Conceptos transversales

• Causa y efecto: los eventos tienen causas, a veces simples, a veces multifacéticas. 

Descifrar las relaciones causales y los mecanismos por los que median es una de las 

principales actividades de la ciencia y la ingeniería.

• Sistema y modelos de sistemas: un sistema es un grupo organizado de objetos o componentes relacionados. Se pueden usar modelos para comprender y predecir el 

comportamiento de los sistemas.

• Estructura y función: la forma en que se forma o estructura un objeto determina muchas de 

sus propiedades y funciones.

• Interdependencia de ciencias, ingeniería y tecnología: los avances de la ingeniería han 

llevado a importantes descubrimientos en prácticamente todos los campos de la ciencia, y 

los descubrimientos científicos han llevado al desarrollo de industrias enteras y sistemas 

de ingeniería.

Prácticas de ciencia e ingeniería

• Formular preguntas y definir problemas: una práctica de la ciencia es formular y 

perfeccionar preguntas que conduzcan a descripciones y explicaciones de cómo funcionan 

el mundo natural y el diseñado y que puedan probarse empíricamente.

• Desarrollo y uso de modelos: una práctica tanto de la ciencia como de la ingeniería es usar 

y construir modelos como herramientas útiles para representar ideas y explicaciones. Estas 

herramientas incluyen diagramas, dibujos, réplicas físicas, representaciones matemáticas, 

analogías y simulaciones por computadora. 

• Análisis e interpretación de datos: las investigaciones científicas producen datos que deben 

analizarse para obtener significado. Debido a que los patrones y las tendencias de los 

datos no siempre son obvios, los científicos utilizan una variedad de herramientas, que 

incluyen la tabulación, la interpretación gráfica, la visualización y el análisis estadístico, 

para identificar las características y los patrones significativos en los datos. Los científicos 

identifican las fuentes de error en las investigaciones y calculan el grado de certeza de los 

resultados. La tecnología moderna facilita mucho la recopilación de grandes conjuntos de 

datos, y proporcionan fuentes secundarias para el análisis.

• Uso de las matemáticas y el pensamiento computacional: tanto en ciencia como en 

ingeniería, las matemáticas y la computación son herramientas fundamentales para 

representar variables físicas y sus relaciones. Se utilizan para una variedad de tareas, 

como la construcción de simulaciones; análisis estadístico de datos; y reconocer, expresar 

y aplicar relaciones cuantitativas.

• Explicaciones de construcción y soluciones de diseño: los productos de la ciencia son 

explicaciones y los productos de la ingeniería son soluciones.

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Constructor de conocimiento: los estudiantes seleccionan críticamente una variedad de 

recursos utilizando herramientas digitales para construir conocimiento, producir artefactos 

creativos y crear experiencias de aprendizaje significativas para ellos mismos y para otros.

3d: los estudiantes desarrollan conocimientos explorando activamente problemas y 

cuestiones del mundo real, desarrollando ideas y teorías y buscando respuestas y 

soluciones.

• Diseñador de innovación: los estudiantes usan una variedad de tecnologías dentro de un 

proceso de diseño para identificar y resolver problemas mediante la creación de soluciones 

nuevas, útiles o imaginativas.

Estándares para estudiantes (continuación)

4c: los estudiantes desarrollan, prueban y refinan prototipos como parte de un proceso 

cíclico de diseño.

• Colaborador mundial: los estudiantes usan herramientas digitales para ampliar sus 

perspectivas y enriquecer su aprendizaje al colaborar con otros y trabajar de manera 

efectiva en equipos a nivel local y global.

7c: los estudiantes contribuyen constructivamente a los equipos de proyectos, 

asumiendo varias funciones y responsabilidades para trabajar de manera efectiva hacia 

un objetivo común. 

Matemáticas (CCSS)

Prácticas matemáticas

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP1: dar sentido a los problemas y perseverar en resolverlos.

• CCSS.MATH.CONTENT.MP3: construir argumentos viables y criticar el razonamiento de 

los demás.

Prácticas matemáticas (continuación)

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP5: utilizar las herramientas apropiadas estratégicamente.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

 9  STEM de próxima generación

Tiempo de preparación

30 minutos

• Lea la sección Introducción y antecedentes, las Notas para el educador y el Folleto para el estudiante para familiarizarse con 

la actividad.

• Reúna y prepare todos los suministros enumerados en la lista de materiales.

• Si presenta videos o recursos basados en la web, pruebe los enlaces y la tecnología del aula con anticipación.

• Prepare un área para lanzar los cohetes con poco o nada de viento. Lo ideal es un gimnasio o un pasillo amplio con un techo 

alto. La actividad puede realizarse en el exterior, pero la trayectoria del cohete se ve afectada por el viento. 

• Prepare el rango horizontal. Fije una cinta métrica larga, un cordel o cuerda con marcas, a lo largo del suelo en línea recta para 

indicar la trayectoria prevista del cohete. Los equipos lanzarán desde el principio del campo de lanzamiento e intentarán que su 

cohete aterrice lo más cerca posible de esta línea.

• Arme el lanzador con anticipación con las siguientes instrucciones:

1. Imprima la plantilla del cuadrante del lanzador en papel cartulina. (La plantilla se proporciona al final de las Notas para el educador).

2. Recorte la plantilla y dóblela por la línea discontinua.

3. Pegue el cuadrante a la regla con el punto negro directamente sobre la marca de 60 cm en la regla.

4. Presione una tachuela en el punto negro.

5. Ate una cuerda a la tachuela y cuelgue un peso pequeño (por ejemplo, una tuerca o una arandela) en la cuerda. El peso

debe balancearse libremente. Según el tamaño de su clase, es posible que desee crear más de un lanzador.

6. Consulte el siguiente diagrama para ver las instrucciones de lanzamiento.

 

Cohete de polietileno en el lanzador dispuesto para un lanzamiento a 45°.

Uso del lanzador

1. Ate la banda elástica sobre el extremo del 

lanzador en la marca de 0 cm.

2. Tire del extremo de la aleta del cohete hasta 

que la punta cónica esté alineada con la 

marca de 30 cm.

3. Incline el lanzador hacia arriba en el ángulo 

elegido según lo indicado por la cuerda y el 

peso en el cuadrante.

4. Alinee el lanzador con el rango horizontal.

5. ¡Suelte y lance el cohete!
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

10  STEM de próxima generación

Materiales

 Aislamiento de tubería de polietileno de 1/2 pulgada (una pieza de 30 cm por equipo)

 Bandas elásticas (talla 64)

 bandeja para alimentos de poliestireno, cartón o una cartulina rígida

 Cinta para ductos

 Tijeras

 Copias del Folleto para el estudiante y papel en blanco

 Regla

 Cinta adhesiva

 Cuadritos adhesivos

 Arandela o tuerca

 Cintas métricas largas o rueda medidora (utilizada para indicar el rango horizontal del 

cohete y para medir las distancias hasta donde aterrizó el cohete)

 Lentes de seguridad

 Plantilla del cuadrante del lanzador impresa en cartulina

Presente el desafío 

• Proporcione el contexto para esta actividad utilizando la información en la sección 

Introducción y antecedentes de esta guía. Hable sobre lo que significa que los cohetes 

sean estables o inestables y cómo la estabilidad del cohete afectará su trayectoria

prevista. Explique que las aletas bien diseñadas aumentarán la estabilidad de un cohete 

y crearán una resistencia aerodinámica mínima.

• Explique la función de los ingenieros en el diseño de tecnología para resolver problemas. 

Comparta el video Introducción a la ingeniería de NASA for Kids y presente el proceso de 

diseño de ingeniería.

• Presente cualquier terminología nueva (por ejemplo, aerodinámica, resistencia, alcance, 

estabilidad y trayectoria).

• Recuerde a los estudiantes la seguridad en el laboratorio (por ejemplo, usar protección 

para los ojos y no permanecer frente al cohete durante el lanzamiento).

• Distribuya el Folleto para el estudiante, hojas en blanco y explique el desafío y cualquier 

restricción de diseño. 

Restricciones de diseño

1. Cada equipo recibirá los mismos materiales e instrucciones para construir un cohete de 

polietileno y aletas. Cada equipo deberá diseñar sus propias aletas, eligiendo el tamaño, 

la forma y el perfil.

2. Cada equipo debe seguir las instrucciones para lanzar un cohete de polietileno que 

aterrice en el campo de lanzamiento lo más cerca posible de la trayectoria planificada.

La trayectoria planificada es el rango horizontal indicado por la cinta métrica larga. 

La trayectoria real es la distancia en línea recta desde el extremo del lanzador hasta 

el lugar donde aterriza el cohete. Cuanto más estable sea el cohete, menos se 

desviará de su trayectoria planificada y más cerca aterrizará de la cinta métrica.

Comparta con los 

estudiantes

Estimulante cerebral

El lanzamiento del SLS se basa 

en la tercera ley del movimiento 

de Newton, que establece que 

para cada acción hay una 

reacción igual y opuesta. Los 

motores de cohetes RS-25 

producen empuje con 

propulsores de hidrógeno y 

oxígeno líquido. Cuando los 

propulsores se queman, los 

gases calientes fluyen a través 

de una tobera y se aceleran fuera 

del motor. Como reacción, se 

produce una fuerza de empuje en 

la dirección opuesta a la de los 

gases que escapan, lanzando el 

SLS al espacio. 

Más información: 

https://blogs.nasa.gov/Rocketolog

y/tag/newtons-third-law/

En el lugar

Un par de enormes máquinas 

llamadas transportadores de 

orugas han transportado cohetes 

y naves espaciales a la 

plataforma de lanzamiento en el 

Centro Espacial Kennedy de la 

NASA en Florida durante más de 

50 años. Cada uno es del tamaño 

de un campo de béisbol. 

Impulsados por motores de 

locomotoras y grandes 

generadores de energía eléctrica, 

estos transportadores de orugas 

están listos para continuar con el 

trabajo de la próxima generación 

de vehículos de lanzamiento para 

llevar a los astronautas al 

espacio.

Más información:

https://www.nasa.gov/content/the

-crawlers

Presente el desafío 

Preguntar, imaginar y planificar

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Qué problemas u obstáculos anticipan durante este desafío?

• ¿Qué ideas tienen para el diseño de sus aletas?

• ¿Qué fuerzas físicas entrarán en juego durante este desafío? 

• ¿Cuál es el medio de propulsión del cohete de polietileno?
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

11  STEM de próxima generación

Crear

• Cada equipo construirá un cohete de polietileno siguiendo las instrucciones del Folleto para el estudiante. 

• Es posible que los alumnos necesiten ayuda para hacer pares de aletas "anidadas". Explique que las muescas están en los 

extremos opuestos de la aleta (arriba y abajo) y demuestre cómo se deslizan las dos piezas para formar cuatro aletas.

Probar:

1. Demuestre la técnica de lanzamiento adecuada.

Cada equipo lanzará su cohete tres veces en tres ángulos diferentes (30°, 45° y 60°).

Al lanzar el cohete de polietileno, tire del cohete hacia atrás hasta que el cono de la nariz esté en la marca de 30 cm, incline 

el lanzador al ángulo correcto para cada prueba y asegúrese de que el lanzador esté alineado con el rango horizontal o la 

línea recta que indica la trayectoria prevista para el cohete. Los equipos lanzarán desde el principio del campo de 

lanzamiento e intentarán que su cohete aterrice lo más cerca posible de esta línea.

Para mantener la consistencia, considere la posibilidad de colocar el borde inferior del lanzador sobre una mesa para 

garantizar que la altura de lanzamiento vertical permanezca constante. 

2. Demuestre la técnica de medición adecuada.

Los equipos medirán y registrarán dos distancias. 

En primer lugar, encontrarán la distancia de alcance descendente (segmento de línea F), o la distancia que el cohete 

recorrió horizontalmente desde la parte delantera del lanzador hasta el punto en el que el cohete tocó por primera vez el 

suelo antes de deslizarse o rebotar. 

En segundo lugar, encontrarán la distancia fuera de curso (segmento de línea H), o qué tan lejos se desvió el cohete de 

la trayectoria planificada. Esto también se mide desde el punto en el que el cohete tocó por primera vez el suelo antes de 

deslizarse o rebotar. Recuerde a los estudiantes que para medir la distancia entre un punto y una línea, deben encontrar el 

segmento de línea perpendicular que une ambos.

A Punto de lanzamiento

B Trayectoria ideal o planificada

C Punto final de la trayectoria planificada

D Trayectoria real del cohete lanzado

E Punto donde aterrizó el cohete

F Distancia recorrida desde el sitio de lanzamiento

G Línea recta desde el lugar de lanzamiento hasta el punto 

donde aterrizó el cohete

H Distancia fuera de curso

Vista aérea
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

12  STEM de próxima generación

Mejorar 

• Dele a cada equipo suministros adicionales para rediseñar y construir otro juego de aletas. Pídales que consideren la estabilidad 

y la trayectoria de su primer conjunto de lanzamientos y que piensen en las mejoras que podrían hacerse en el diseño de 

sus aletas. 

• Discuta las diferentes variables que pueden afectar en sus resultados, incluida la elasticidad de la banda elástica.

• El objetivo es aumentar la estabilidad de su cohete, que se mide por lo cerca que están de aterrizar cerca de la cinta métrica 

o la regla métrica sin una disminución significativa en el alcance de su cohete o qué tan lejos viajó el cohete desde el punto 

de lanzamiento. 

• Los equipos repetirán los pasos 4 a 6 del procedimiento de construcción de cohetes, realizarán tres lanzamientos y luego 

compararán los resultados de sus aletas rediseñadas con los resultados de su diseño original.

Compartir

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Por qué era importante lanzar desde diferentes ángulos en las pruebas?

• ¿Sus aletas rediseñadas mejoraron la estabilidad de su cohete en los tres lanzamientos de prueba? Si no es así, ¿por qué?

• ¿Qué compensaciones o compromisos tuvieron que hacer en el diseño de sus aletas?

• ¿Cuál fue la solución más innovadora de la clase?

Extensiones

• Deje tiempo para iteraciones adicionales del proceso de diseño de ingeniería.

• Pida a los estudiantes que consideren el centro de masa e investiguen cómo afecta la estabilidad del cohete.

• Mida las dimensiones de cada aleta y use la geometría para encontrar el área. Reúna los datos de toda la clase. Trace un gráfico 

que compare el área de una aleta con la distancia horizontal recorrida por cada cohete.

• Para estudiantes avanzados, aplique las reglas de seno, coseno o tangente para encontrar el ángulo CAE (en grados) entre la 

trayectoria prevista y la trayectoria real del cohete. Al encontrar el ángulo CAE, los equipos pueden comparar los resultados

entre diferentes diseños de aletas, ángulos de lanzamiento, etc.

• Para los estudiantes avanzados, capture un video del lanzamiento y use la herramienta de modelado y análisis de video Tracker 

de código abierto (https://physlets.org/tracker) para recopilar datos sobre la posición, la velocidad o la aceleración. 

Referencia

Modificado del texto Rocket Activity: Foam Rocket. https://www.nasa.gov/pdf/295787main_Rockets_Foam_Rocket.pdf

Recursos adicionales

• Video: The Hardware for NASA’s Artemis 1 Mission Comes Together. [El hardware de la misión Artemis 1 de la NASA está listo] 

https://www.youtube.com/watch?v=Gdu1ROHLDrk

• 3,2,1 ... Lift-Off of the Artemis 1 Mission to the Moon. [3,2,1... Despegue de la Misión Artemisa 1 a la Luna] 

https://www.youtube.com/watch?v=7VvozsSG23w

• Insignia digital: Aprendizaje STEM de la NASA en línea https://www.txstate-epdc.net/digital-badging/

 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

13  STEM de próxima generación

Plantilla del cuadrante del lanzador

(Tamaño real)
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

14  STEM de próxima generación

Actividad uno: Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas estabilizadoras

Folleto para el estudiante

Su Desafío

Diseñar aletas para un cohete de polietileno para aumentar su estabilidad. 

Restricciones de diseño

1. Solo se permite utilizar los materiales proporcionados por su maestro. Debes seguir las 

instrucciones para construir el cohete de polietileno. Sin embargo, su equipo debe diseñar 

sus propias aletas, eligiendo el tamaño, la forma y el perfil.

2. Tu equipo debe seguir las instrucciones para lanzar un cohete de polietileno que aterrice 

en el campo de lanzamiento lo más cerca posible de la trayectoria prevista.

La trayectoria planificada es el rango horizontal indicado por la cinta métrica larga. 

La trayectoria real es la distancia en línea recta desde el extremo del lanzador hasta 

el lugar donde aterriza el cohete. Cuanto más estable sea el cohete, menos se 

desviará de su trayectoria planificada y más cerca aterrizará de la cinta métrica.

Preguntar, imaginar y planificar

• ¿Cómo crees que el tamaño, la forma, el peso o la ubicación de las aletas de un cohete 

pueden afectar su estabilidad?

• ¿Cómo afecta la estabilidad del cohete a la trayectoria? 

• ¿Qué preguntas tienes sobre el reto de hoy?

Dato curioso

El profesor universitario y 

científico estadounidense Robert 

Goddard construyó y voló el 

primer cohete con propelente 

líquido del mundo el 16 de marzo 

de 1926. Aunque su vuelo fue 

poco impresionante, pues sólo 

ascendió 12.5 metros, fue el 

precursor del cohete lunar 

Saturno V 43 años después.

Más información: 

https://www.nasa.gov/centers/g

oddard/about/history/dr_goddar

d.html

Esquina profesional

¡Somos la NASA! El poder del 

espíritu de equipo en la NASA es 

lo que nos hace avanzar. La 

gente de la NASA tiene una 

amplia variedad de 

conocimientos y habilidades. 

Cada miembro del equipo del 

SLS aporta una pieza esencial 

del rompecabezas para 

garantizar el éxito de la misión. 

Te invitamos a explorar varios 

perfiles profesionales que 

ayudarán a lanzar el SLS a una 

era completamente nueva de 

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a aprender lo que necesitamos 

para enviar astronautas a Marte 

de forma segura. 

Más información: 

https://www.nasa.gov/exploration/s

ystems/sls/profiles.html

Crear

Tu equipo construirá un cohete de polietileno utilizando los siguientes procedimientos. 

Debe seguir los procedimientos cuidadosamente, junto con cualquier instrucción adicional de 

tu maestro.

1. Corta cuatro ranuras equidistantes en un extremo del tubo de polietileno. Las ranuras 

deben ser de aproximadamente 12 centímetros de largo. Las aletas se montarán a través 

de estas ranuras. 

2. Corta aproximadamente 12 centímetros de cinta para ductos por la mitad para hacer dos 

piezas de 12 centímetros de largo. Coloca una pieza sobre la otra, con el lado adhesivo 

contra el lado brillante, para que la cinta sea doblemente resistente. 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

15  STEM de próxima generación

3. Introduce la cinta adhesiva en el aro de la banda elástica y pega la cinta adhesiva en el extremo de la punta del cohete (del 

lado opuesto al extremo con las aletas). Presiona la cinta firmemente y refuérzala con otro trozo de cinta adhesiva para que 

cubra el rededor del tubo de polietileno. 

4. Diseña los pares de aletas dibujándolos en tu propia hoja de papel. 

5. Crea los pares de aletas usando una bandeja para alimentos de poliestireno, cartón o cartulina rígida 

u otros materiales proporcionados por tu maestro. Los dos pares de aletas deben tener muescas para 

que puedan "anidar" o deslizarse juntos, como se muestra aquí. Se pueden usar diferentes formas de 

aletas, pero aun así se deben anidar juntas. 

6. Anida con cuidado los pares de aletas y ajústalos hasta que estén uniformes y en ángulo recto entre 

sí. Luego desliza las aletas anidadas en las ranuras cortadas en la parte trasera del cohete. 

7. Utiliza un trozo de cinta para ductos alrededor del extremo del tubo de polietileno para asegurar las aletas. El cohete está 

terminado y listo para ser lanzado.

Probar:

1. En una hoja de papel, haz una tabla para las Pruebas de lanzamiento de diseño de aletas como la que se muestra a continuación 

para registrar los resultados de tus pruebas. 

2. Sigue las instrucciones de tu profesor para lanzar el cohete en el ángulo correcto. Esta será la Prueba 1.

3. Trata de lanzar tu cohete lo más exacto posible en línea recta con la cinta métrica o regla. Esta es la trayectoria planificada a lo 

largo del rango horizontal. Consulta el diagrama de lanzamiento para ayudar a determinar tus medidas.

4. Después de cada lanzamiento, registra la distancia que alcanzó (Segmento de línea F), o la distancia que su cohete viajó 

horizontalmente desde la parte delantera del lanzador (Punto A) hasta el punto más lejano a lo largo de la trayectoria planificada 

(Punto C). Este punto estará en línea recta desde el lugar donde el cohete tocó por primera vez el suelo (Punto E) antes de 

deslizarse o rebotar.

5. A continuación, mide la distancia que se desvió (segmento de línea H), o lo lejos que el cohete estuvo de la trayectoria 

planificada. Esta es la distancia más corta entre la cinta métrica (Punto C) y el punto donde el cohete golpeó el suelo por primera 

vez (Punto E) antes de deslizarse o rebotar.

6. Toma notas de cualquier cosa que hayas observado sobre la estabilidad y la trayectoria de tu cohete.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

16  STEM de próxima generación

A Punto de lanzamiento

B Trayectoria ideal o planificada

C Punto final de la trayectoria planificada

D Trayectoria real del cohete lanzado

E Punto donde aterrizó el cohete

F Distancia recorrida desde el sitio de lanzamiento

G Línea recta desde el lugar de lanzamiento hasta el punto 

donde aterrizó el cohete

H Distancia fuera de curso

Vista aérea

Pruebas de lanzamiento del diseño de las aletas

Ángulo de 

despegue, 

grados

Distancia recorrida 

desde el sitio de 

lanzamiento 

(Segmento de línea F)

Distancia fuera 

de curso 

(Segmento de 

línea H)

Notas

Prueba 1

(primer 

diseño de aleta)

30

45

60

Prueba 2

(Aletas 

rediseñadas)

30

45

60
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

17  STEM de próxima generación

Mejorar

El propósito de las aletas de un cohete es aumentar la estabilidad del mismo y mantener su trayectoria en curso. Sin embargo, las 

aletas también pueden crear una resistencia aerodinámica que puede ralentizar el cohete y afectar su alcance. Tu objetivo es 

rediseñar tus aletas para mejorar el rendimiento de tu cohete, indicado por su capacidad para mantenerse en curso con poco o 

ningún impacto en la distancia recorrida. 

1. Dibuja tus aletas rediseñadas en el papel proporcionado por tu maestro. Indica cómo hacer las muescas para que sus pares de

aletas encajen juntas.

2. Retira las aletas originales y repite los pasos 5 a 7 de la sección Crear.

3. Después de instalar las aletas rediseñadas, repite los lanzamientos de prueba. Esta será la Prueba 2.

4. Registra los resultados de la Prueba 2 en tu tabla de Pruebas de lanzamiento.

5. Crea una tabla de comparación de pruebas de lanzamiento como la siguiente y utilízala para comparar los resultados de tus

dos conjuntos de lanzamientos.

Comparación de pruebas de lanzamiento

Ángulo de 

despegue, 

grados

Qué cohete 

(Prueba 1 o 2) alcanzó 

una mayor distancia?

¿Por 

cuánto? 

¿Qué cohete se 

desvió más de 

su curso?

¿Por 

cuánto? 

¿Fueron las aletas rediseñadas una 

mejora general para este ángulo de 

lanzamiento? ¿Por qué sí o por qué no?

30 

45 

60 

Compartir

• ¿Por qué era importante lanzar desde diferentes ángulos en las pruebas?

• ¿Sus aletas rediseñadas mejoraron la estabilidad de su cohete en los tres lanzamientos de prueba? Si no es así, ¿por qué?

• ¿Qué compensaciones o compromisos tuvieron que hacer en el diseño de sus aletas?

• ¿Cuál fue la solución más innovadora de la clase?
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

18  STEM de próxima generación

Actividad dos: Seguimiento de la altitud de un cohete

Notas para el educador

Desafío

Los estudiantes construirán y usarán un rastreador de altitud y una calculadora de altitud para 

estimar la altura de un cohete en el apogeo (el punto más alto de la trayectoria del cohete).

Tiempo sugerido

120 minutos

Objetivos de aprendizaje

Los estudiantes podrán hacer lo siguiente:

• Construir y usar un rastreador de altitud para recopilar y analizar los datos del vuelo de un cohete.

• Construir y usar una calculadora de altitud para estimar la altura de un cohete en el apogeo.

• Usar una tabla de tangentes para estimar la altura del cohete en el apogeo y comparar el resultado con el de la calculadora de altitud.

Conexión curricular

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Conceptos transversales

• Interdependencia de ciencias, ingeniería y tecnología: los avances de la ingeniería han llevado a 

importantes descubrimientos en prácticamente todos los campos de la ciencia, y los 

descubrimientos científicos han llevado al desarrollo de industrias enteras y sistemas de ingeniería.

Prácticas de ciencia e ingeniería

• Análisis e interpretación de datos: las investigaciones científicas producen datos que deben 

analizarse para obtener significado. Debido a que los patrones y las tendencias de los datos 

no siempre son obvios, los científicos utilizan una variedad de herramientas, que incluyen la 

tabulación, la interpretación gráfica, la visualización y el análisis estadístico, para identificar 

las características y los patrones significativos en los datos. Los científicos identifican las 

fuentes de error en las investigaciones y calculan el grado de certeza de los resultados. La 

tecnología moderna facilita mucho la recopilación de grandes conjuntos de datos, y 

proporcionan fuentes secundarias para el análisis.

Prácticas de ciencia e ingeniería (continuación)

• Uso de las matemáticas y el pensamiento computacional: tanto en ciencia como en 

ingeniería, las matemáticas y la computación son herramientas fundamentales para 

representar variables físicas y sus relaciones. Se utilizan para una variedad de tareas, 

como la construcción de simulaciones; análisis estadístico de datos; y reconocer, 

expresar y aplicar relaciones cuantitativas.

• Obtener, evaluar y comunicar información: Los científicos e ingenieros deben ser 

capaces de comunicar de manera clara y persuasiva las ideas y los métodos que 

generan. Criticar y comunicar ideas individualmente y en grupo es una actividad 

profesional fundamental.

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Constructor de conocimiento: los estudiantes seleccionan críticamente una variedad de 

recursos utilizando herramientas digitales para construir conocimiento, producir artefactos 

creativos y crear experiencias de aprendizaje significativas para ellos mismos y para otros.

3d: los estudiantes desarrollan conocimientos explorando activamente problemas y 

cuestiones del mundo real, desarrollando ideas y teorías y buscando respuestas y 

soluciones.

• Pensador computacional: los estudiantes desarrollan y emplean estrategias para comprender 

y resolver problemas de manera que aprovechen el poder de los métodos tecnológicos para 

desarrollar y probar soluciones.

Estándares para estudiantes (continuación)

5c: los estudiantes dividen los problemas en partes, extraen información clave y 

desarrollan modelos descriptivos para comprender sistemas complejos o facilitar la 

resolución de problemas.

• Colaborador mundial: los estudiantes usan herramientas digitales para ampliar sus 

perspectivas y enriquecer su aprendizaje al colaborar con otros y trabajar de manera 

efectiva en equipos a nivel local y global.

7c: los estudiantes contribuyen constructivamente a los equipos de proyectos, 

asumiendo varias funciones y responsabilidades para trabajar de manera efectiva 

hacia un objetivo común. 

Matemáticas (CCSS)

Estándares de contenido por dominio

• CCSS.MATH.CONTENT.6.NS.B.3: sumar, restar, multiplicar y dividir con fluidez decimales 

de varios dígitos utilizando el algoritmo estándar para cada operación.

• CCSS.MATH.CONTENT.7.NS.A.2: aplicar y ampliar la comprensión previa de la 

multiplicación y la división y de las fracciones para multiplicar y dividir números racionales.

CCSS.MATH.CONTENT.7.NS.A.2.C: aplicar las propiedades de las operaciones como 

estrategias para multiplicar y dividir números racionales.

Estándares de contenido por dominio (continuación)

• CCSS.MATH.CONTENT.7.NS.A.3: resolver problemas matemáticos y del mundo real 

que involucren las cuatro operaciones con números racionales.

Prácticas matemáticas

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP4: demostrar con matemáticas. 

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP5: utilizar las herramientas apropiadas estratégicamente.

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP6: prestar atención a la precisión.

Tiempo de preparación

15 minutos

• Lea la sección Introducción y antecedentes, las Notas para el educador y el Folleto para el estudiante para familiarizarse con la 

actividad.

• Reúna y prepare todos los suministros enumerados en la lista de materiales.

• Imprima las dos plantillas para la calculadora de altitud en papel grueso o péguelas en una cartulina para cada equipo. 

(Las plantillas se proporcionan al final de las Notas para el educador).

• Un ayudante de maestro o un alumno mayor debe colocar la plantilla frontal de la calculadora de altitud en una superficie de 

corte y recortar las tres ventanas ovaladas. Lo mejor es un cuchillo afilado o una navaja.

• Los estudiantes construirán los rastreadores de altitud para esta actividad, por lo que no se necesita trabajo de preparación para 

este elemento.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

19  STEM de próxima generación

• Determine qué actividad de cohetes le gustaría combinar con este desafío (por ejemplo, 

el cohete de polietileno de la Actividad uno, el cohete propulsado por agua de la Actividad 

cuatro, o la actividad en línea de la NASA Pop! Rocket).

• Coloque estaciones de seguimiento a intervalos de 5 metros desde el sitio de 

lanzamiento. Cuanto más potente sea el cohete, más lejos debe estar cada estación del 

lugar de lanzamiento. Dependiendo de la altitud esperada del cohete, la estación de 

seguimiento debe estar a 5, 15 o 30 metros de distancia. (Por lo general, una distancia 

de 5 metros es suficiente para cohetes de polietileno o Cohetes Pop! una distancia de 15 

metros es suficiente para cohetes de agua y una distancia de 30 metros es suficiente 

para los cohetes modelo).

Materiales

 Plantilla del rastreador de altitud

 Plantilla de la calculadora de altitud

 Copia de la tabla de tangentes 

 Copias del Folleto para el estudiante y papel en blanco

 Hilo o cuerda ligera

 Cartón o cartulina

 Pegamento

 Cinta adhesiva transparente

 Arandelas pequeñas

 Pajitas para batidos

 Sujetadores de latón para papel

 Tijeras

 Hoja de afeitar y superficie de corte

 Regla o cinta métrica

 Cohete y lanzador (por ejemplo, cohete de agua, cohete de polietileno o Cohete Pop!)

Presente el desafío

• Presente cualquier terminología nueva (por ejemplo, altitud, ángulo de elevación, apogeo, 

tangente de la línea de base y trayectoria).

• Discuta diferentes métodos para determinar la altura de un cohete durante el lanzamiento. 

• Explique que determinar la altitud de un cohete es una actividad en equipo. Mientras parte 

del equipo prepara y lanza el cohete, el resto del equipo medirá el ángulo de elevación 

del cohete en el punto más alto de su trayectoria desde una estación de seguimiento. 

Luego, la medición del ángulo se usa con una calculadora de altitud o una tabla de 

tangentes para determinar la altura al apogeo. Los roles deben invertirse para que todos 

tengan la oportunidad de realizar ambas actividades.

• Distribuya el Folleto para el estudiante, hojas en blanco y explique el desafío.

Comparta con los 

estudiantes

Estimulante cerebral

Las marcas en el exterior de los 

cohetes propulsores sólidos del 

SLS parecen tableros de ajedrez 

en blanco y negro y sirven como 

"objetivos" para las cámaras 

ubicadas en lugares estratégicos 

dentro y alrededor del vehículo. 

Estas marcas se utilizarán para la 

fotogrametría, la ciencia que 

utiliza la fotografía para ayudar a 

medir las distancias entre los 

objetos. Estos objetivos 

permitirán a los fotogrametristas 

medir distancias críticas durante 

los vuelos espaciales, incluida la 

separación del propulsor de la 

etapa central.

Más información: 

https://www.nasa.gov/exploration/s

ystems/sls/space-launch-systemsolid-rocket-boosters-on-target-forfirst-flight.html

En el lugar

La empresa Boeing, con sede en 

Huntsville (Alabama), está 

construyendo la etapa central del 

SLS, incluida la aviónica que 

controlará el vehículo durante el 

vuelo. Con una altura de más de 

60 metros (200 pies) y un 

diámetro de 8.4 metros (27.6 

pies), la etapa central 

almacenará 2,760,000 de litros 

(730.000 gal) de hidrógeno 

líquido superenfriado y oxígeno 

líquido que alimentará los 

motores RS-25. 

Más información: 

https://www.nasa.gov/sites/defaul

t/files/atoms/files/sls_core_stage_

fact_sheet_01072016.pdf

Presente el desafío

Preguntar, imaginar y planificar

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿A qué ángulo deberías lanzar tu cohete para conseguir la máxima altitud?

• ¿Qué pasaría si cambiaras el ángulo de lanzamiento?

• Además del ángulo de lanzamiento, ¿qué otros factores afectarán la trayectoria de tu cohete?

• ¿Cuáles son algunas posibles fuentes de error en esta actividad? ¿Cómo podría tu equipo 

eliminarlas o reducirlas? (Una recomendación es instalar varias estaciones de 

seguimiento y promediar los resultados de esas mediciones).
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

20  STEM de próxima generación

Crear

• Consejo: El rastreador de altitud es lo suficientemente simple para que cada uno haga el suyo, pero también se pueden

compartir.

Probar:

• Pida a los equipos que determinen la altitud máxima que se puede medir con su rastreador de altitud en cada una de las tres 

ubicaciones de la estación de rastreo (5, 15 y 30 m). 

Compartir

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Cuál fue el mayor desafío para su equipo hoy?

• ¿Hubo alguna diferencia en la medición de la altitud del cohete para cada prueba usando la calculadora de altitud frente a la 

tabla de tangentes? ¿Por qué sí o por qué no?

• ¿Qué factores afectaron la capacidad de tu equipo para determinar la altitud del cohete? ¿Cómo podrías ajustar este 

experimento para obtener resultados más precisos?

Extensiones

• Desafíe a sus alumnos a que demuestren su destreza con el seguimiento de la altitud observando un objeto fijo de altura 

conocida y comparando sus resultados.

• Emplee dos o más estaciones de seguimiento desde diferentes perspectivas o diferentes distancias. Compare las mediciones 

de cada estación y calcule el promedio. 

• Aplicar la trigonometría básica para calcular la altura del cohete en el apogeo. Compare los resultados con los de la calculadora 

de altitud y la tabla de tangentes. 

• Experimente con diferentes ángulos de lanzamiento y grafique el ángulo en función de la altitud. 

Referencia

Modificado del texto Altitude Tracking: https://er.jsc.nasa.gov/seh/Altitude_Tracking.pdf

Recursos adicionales

• Actividad: ¡Cohete pop! https://www.nasa.gov/stem-ed-resources/pop-rockets.html

• Insignia digital: Aprendizaje STEM de la NASA en línea https://www.txstate-epdc.net/digital-badging/

 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

21  STEM de próxima generación

Plantilla del rastreador de altitud
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

22  STEM de próxima generación

Plantilla de la calculadora de altitud- Frente
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

23  STEM de próxima generación

Plantilla de la calculadora de altitud - Parte trasera
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

24  STEM de próxima generación

Tabla de tangentes

Grado Tan

0 0.0000

1 0.0174

2 0.0349

3 0.0524

4 0.0699

5 0.0874

6 0.1051

7 0.1227

8 0.1405

9 0.1583

10 0.1763

11 0.1943

12 0.2125

13 0.2308

14 0.2493

15 0.2679

16 0.2867

17 0.3057

18 0.3249

19 0.3443

20 0.3639

21 0.3838

22 0.4040

23 0.4244

24 0.4452

25 0.4663

26 0.4877

27 0.5095

28 0.5317

29 0.5543

30 0.5773

Grado Tan

31 0.6008

32 0.6248

33 0.6494

34 0.6745

35 0.7002

36 0.7265

37 0.7535

38 0.7812

39 0.8097

40 0.8390

41 0.8692

42 0.9004

43 0.9325

44 0.9656

45 1.0000

46 1.0355

47 1.0723

48 1.1106

49 1.1503

50 1.1917

51 1.2348

52 1.2799

53 1.3270

54 1.3763

55 1.4281

56 1.4825

57 1.5398

58 1.6003

59 1.6642

60 1.7320

Grado Tan

61 1.8040

62 1.8807

63 1.9626

64 2.0603

65 2.1445

66 2.2460

67 2.3558

68 2.4750

69 2.6050

70 2.7474

71 2.9042

72 3.0776

73 3.2708

74 3.4874

75 3.7320

76 4.0107

77 4.3314

78 4.7046

79 5.1445

80 5.6712

81 6.3137

82 7.1153

83 8.1443

84 9.5143

85 11.4300

86 14.3006

87 19.0811

88 28.6362

89 57.2899

90 ------------
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

25  STEM de próxima generación

Actividad dos: Seguimiento de la altitud de un 

cohete

Folleto para el estudiante 

Su Desafío 

Construir y usar un rastreador de altitud y una calculadora de altitud para estimar la altura de 

un cohete en el apogeo (el punto más alto de la trayectoria del cohete).

Preguntar, imaginar y planificar

• ¿A qué ángulo deberías lanzar tu cohete para conseguir la máxima altitud?

• ¿Qué pasaría si cambiaras el ángulo de lanzamiento?

• Además del ángulo de lanzamiento, ¿qué otros factores afectarán la trayectoria de tu 

cohete?

• ¿Cuáles son algunas posibles fuentes de error en esta actividad y cómo puede mitigarlas 

tu equipo? 

• Discute la mejor ubicación para una estación de seguimiento para determinar la altitud de 

tu cohete. Dependiendo de la altitud esperada del cohete, la estación de seguimiento 

podría estar a 5, 15 o 30 metros de distancia. ¿Cuál es la altitud máxima que se puede 

medir con el rastreador de altitud en cada una de las tres ubicaciones de la estación de 

rastreo (5, 15 y 30 m)? ¿Qué distancia seleccionará tu equipo para su estación de 

seguimiento y por qué?

Crear 

Construye el rastreador de altitud y la calculadora de altitud siguiendo las siguientes 

instrucciones. (Es posible que su maestro ya haya completado algunos de estos pasos).

Construir el rastreador de altitud

1. Pega la plantilla del rastreador de altitud en un trozo de 

cartón. No pegues la parte del rastreador que está por 

encima de la línea discontinua.

2. Recorta la plantilla y el cartón a lo largo de los bordes 

exteriores.

3. Enrolla la parte de la plantilla que no está pegada al cartón 

(parte sombreada) alrededor de una pajilla de malteada y 

págala con cinta adhesiva a lo largo del borde superior del 

rastreador de altitud como una mira o un tubo de 

observación.

4. Haz un pequeño agujero en el vértice del cuadrante del 

transportador (el punto en la esquina superior derecha).

5. Pasa un hilo o una cuerda liviana a través del agujero. Anuda el hilo o la cuerda y pégalo 

en la parte posterior.

6. Complete el rastreador colgando una pequeña arandela del otro extremo del hilo como 

se muestra en la ilustración. 

Construcción de la calculadora de altitud

1. Recorta con cuidado las plantillas delantera y trasera para la calculadora de altitud.

2. Une las dos plantillas donde se encuentran las marcas centrales. Usa un sujetador de 

latón para papel para unir las piezas. Las piezas deben girar con facilidad.

Dato curioso

Los gases calientes salen de la 

tobera del motor RS-25 a 13 

veces la velocidad del sonido, ¡lo 

suficientemente rápido como 

para viajar de Los Ángeles a 

Nueva York en 15 minutos!

Más información: 

https://www.youtube.com/watch?

v=kJo157o_qaw

Esquina profesional

Los ingenieros mecánicos 

diseñan, desarrollan, construyen 

y prueban dispositivos 

mecánicos, incluidas 

herramientas, motores y 

máquinas. El cohete SLS de la 

NASA necesita ingenieros 

mecánicos para trabajar en los 

diferentes componentes del 

cohete. Uno de los componentes 

diseñados por los ingenieros de 

la NASA se utiliza para dirigir el 

cohete. Esta pieza mueve la 

tobera del motor cohete para 

orientar el SLS en la dirección 

correcta.

Más información: 

https://www.nasa.gov/exploration/s

ystems/sls/outreach/engineering.ht

ml
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

26  STEM de próxima generación

Probar:

Uso del rastreador de altitud

1. Cree una tabla de datos como la que se muestra a continuación en tu hoja de papel.

Prueba Distancia de 

referencia, 

m

Ángulo de elevación, 

grados

Altitud usando la 

calculadora de altitud, 

m

Tangente del

ángulo

Altitud usando la tabla 

de tangentes, 

m

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

2. Seleccione una ubicación para la estación de seguimiento a poca distancia del sitio de lanzamiento del cohete para medir la

altura máxima del cohete utilizando el rastreador de altitud. En tu tabla de datos, registra la distancia de referencia desde la

estación de seguimiento hasta la plataforma de lanzamiento para cada prueba.

3. Mientras se lanza el cohete, la persona que realiza el seguimiento sostendrá el rastreador a la altura de los ojos e inclinará el

rastreador hacia arriba, siguiendo la trayectoria con el tubo de observación. Detente y mantén firme el rastreador cuando el

cohete alcance su apogeo, su punto más alto antes de volver a caer a la Tierra. Pide a otro miembro del equipo que lea el ángulo

que forma el hilo o la cuerda con el transportador de cuadrantes y registre el ángulo de elevación para cada una de las pruebas

en la tabla de datos.

4. Usa la calculadora de altitud o la tabla de tangentes para determinar la altitud del cohete en metros.

Uso de la calculadora de altitud

1. Gira la rueda interior de la calculadora para que la nariz del puntero del cohete apunte al ángulo medido con el rastreador de

altitud para cada prueba.

2. Lee la altitud del cohete mirando en la ventana correspondiente asociada con la distancia de referencia desde la estación

de seguimiento hasta la plataforma de lanzamiento. La altitud que alcanzó el cohete estará en la ventana debajo de las marcas

de 5, 15 o 30 metros.

3. Para lograr una medida más precisa de la altitud, agrega la altura desde el suelo hasta el nivel de los ojos de la persona que

sostiene el rastreador.

4. Si el ángulo se encuentra entre dos marcas de grado, promedia los números de altitud por encima y por debajo de esas marcas.

Uso de la tabla de tangentes

1. Identifica la tangente de cada ángulo de lanzamiento usando la tabla de tangentes y regístrala en tu tabla de datos.

2. Multiplica la tangente del ángulo con la distancia de referencia para determinar la altitud del cohete en cada prueba.

Compartir

• Compara los valores de la altitud del cohete para cada prueba usando la calculadora de altitud con la tabla de tangentes. ¿Hubo

alguna diferencia? ¿Por qué sí o por qué no?

• ¿Qué factores afectaron la capacidad de tu equipo para determinar la altitud del cohete? ¿Cómo podrías ajustar este

experimento para obtener resultados más precisos?
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

27  STEM de próxima generación

Actividad tres: Construye un globo cohete de varias etapas

Notas para el educador

Desafío

Los estudiantes trabajarán en equipos para diseñar y construir cohetes de varias etapas 

propulsados por globos para demostrar cómo los cohetes pueden alcanzar mayores distancias 

utilizando la tecnología de propulsión en varias etapas. 

Tiempo sugerido

120 minutos

Objetivos de aprendizaje

Los estudiantes podrán hacer lo siguiente:

• Aplicar los pasos del proceso de diseño de ingeniería para completar con éxito un desafío de equipo:

• Diseñar y construir su propio cohete de varias etapas y lanzarlo con éxito por el aula.

• Mejorar sus cohetes en función de los resultados del experimento.

• Demostrar que comprenden las leyes del movimiento de Newton y su aplicación en el lanzamiento de cohetes.

Conexión curricular

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-PS2-2 Movimiento y Estabilidad: Fuerzas e interacciones: Planificar una investigación 

para proporcionar evidencia de que el cambio en el movimiento de un objeto depende de 

la suma de las fuerzas sobre el objeto y la masa del objeto. PS2.A: Fuerzas y movimiento.

• MS-ETS1-1 Diseño de ingeniería: definir los criterios y las restricciones de un problema de 

diseño con suficiente precisión para asegurar una solución exitosa, teniendo en cuenta los 

principios científicos relevantes y los posibles efectos en las personas y el medio natural 

que pueden limitar las posibles soluciones. 

ETS1.A: Definir y delimitar los problemas de ingeniería: cuanto más precisamente se 

puedan definir los criterios y restricciones de una tarea de diseño, más probable será 

que la solución diseñada tenga éxito. La especificación de las restricciones incluye la 

consideración de los principios científicos y otros conocimientos relevantes que 

probablemente limiten las posibles soluciones.

• MS-ETS1-3 Diseño de ingeniería: analizar los datos de las pruebas para determinar 

similitudes y diferencias entre varias soluciones de diseño para identificar las mejores 

características de cada una que se puedan combinar en una nueva solución para cumplir 

mejor con los criterios de éxito. 

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: existen procesos sistemáticos para evaluar 

soluciones con respecto a lo bien que cumplen con los criterios y restricciones de un 

problema. A veces se pueden combinar partes de diferentes soluciones para crear una 

solución que sea mejor que cualquiera de sus predecesoras.

ETS1.C: Optimización de la solución de diseño: aunque un diseño no sea el mejor en 

todas las pruebas, la identificación de las características del diseño que mejor funcionó 

en cada prueba puede proporcionar información útil para el proceso de rediseño, es 

decir, algunas de esas características pueden incorporarse en el nuevo diseño.

• MS-ETS1-4 Diseño de ingeniería: desarrollar un modelo para generar datos para la prueba 

iterativa y la modificación de un objeto, una herramienta o un proceso propuestos de modo 

que se pueda lograr un diseño óptimo.

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: una solución debe probarse y luego 

modificarse en función de los resultados de las pruebas para mejorarla. Los modelos de 

todo tipo son importantes para probar soluciones.

Ideas básicas disciplinarias (continuación)

ETS1.C: Optimización de la solución de diseño: el proceso iterativo de probar las 

soluciones más prometedoras y modificar lo propuesto en base a los resultados de las 

pruebas conduce a un mayor refinamiento y, en última instancia, a una solución óptima.

Conceptos transversales

• Causa y efecto: los eventos tienen causas, a veces simples, a veces multifacéticas. 

Descifrar las relaciones causales y los mecanismos por los que median es una de las 

principales actividades de la ciencia y la ingeniería.

• Sistema y modelos de sistemas: los modelos pueden utilizarse para representar sistemas 

y sus interacciones, como entradas, procesos y salidas, y flujos de energía y materia dentro 

de los sistemas.

• Energía y materia: el seguimiento de los flujos de energía y materia dentro, fuera y dentro 

de los sistemas ayuda a comprender el comportamiento de su sistema.

• Interdependencia de ciencias, ingeniería y tecnología: los avances de la ingeniería han 

llevado a importantes descubrimientos en prácticamente todos los campos de la ciencia, y 

los descubrimientos científicos han llevado al desarrollo de industrias enteras y sistemas 

de ingeniería.

Prácticas de ciencia e ingeniería 

• Formular preguntas y definir problemas: una práctica de la ciencia es formular y 

perfeccionar preguntas que conduzcan a descripciones y explicaciones de cómo funcionan 

el mundo natural y el diseñado y que puedan probarse empíricamente.

• Desarrollo y uso de modelos: una práctica tanto de la ciencia como de la ingeniería es usar 

y construir modelos como herramientas útiles para representar ideas y explicaciones. Estas 

herramientas incluyen diagramas, dibujos, réplicas físicas, representaciones matemáticas, 

analogías y simulaciones por computadora.

• Planificación y realización de investigaciones: los científicos y los ingenieros planifican y 

llevan a cabo investigaciones en campo o en laboratorio, y trabajan tanto en colaboración 

como individualmente. Sus investigaciones son sistemáticas y requieren aclarar qué 

cuenta como datos e identificar variables o parámetros.

• Explicaciones de construcción y soluciones de diseño

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Pensador computacional: los estudiantes desarrollan y emplean estrategias para 

comprender y resolver problemas de manera que aprovechen el poder de los métodos 

tecnológicos para desarrollar y probar soluciones.

5c: los estudiantes dividen los problemas en partes, extraen información clave y 

desarrollan modelos descriptivos para comprender sistemas complejos o facilitar la 

resolución de problemas.

• Diseñador de innovación: los estudiantes usan una variedad de tecnologías dentro de un 

proceso de diseño para identificar y resolver problemas mediante la creación de soluciones 

nuevas, útiles o imaginativas.

Estándares para estudiantes (continuación)

4a: los estudiantes conocen y usan un proceso de diseño deliberado para generar ideas, 

probar teorías, crear artefactos innovadores o resolver problemas auténticos.

4c: los estudiantes desarrollan, prueban y refinan prototipos como parte de un proceso 

cíclico de diseño.

• Colaborador mundial: los estudiantes usan herramientas digitales para ampliar sus 

perspectivas y enriquecer su aprendizaje al colaborar con otros y trabajar de manera 

efectiva en equipos a nivel local y global.

7c: los estudiantes contribuyen constructivamente a los equipos de proyectos, 

asumiendo varias funciones y responsabilidades para trabajar de manera efectiva hacia 

un objetivo común. 

Matemáticas (CCSS)

Estándares de contenido por dominio

• CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5: resumir conjuntos de datos numéricos en relación con 

su contexto, como por ejemplo:

CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5.A: informar el número de observaciones.

CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5.B: describir la naturaleza del atributo bajo 

investigación, incluyendo cómo se midió y sus unidades de medida.

Prácticas matemáticas

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP1: dar sentido a los problemas y perseverar en resolverlos.

• CCSS.MATH.CONTENT.MP3: construir argumentos viables y criticar el razonamiento de 

los demás.

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP5: utilizar las herramientas apropiadas estratégicamente.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

28  STEM de próxima generación

Tiempo de preparación 

30 minutos

• Lea la sección Introducción y antecedentes, las Notas para el educador y el Folleto para 

el estudiante para familiarizarse con la actividad.

• Reúna y prepare todos los suministros enumerados en la lista de materiales.

• Imprima copias del Folleto para el estudiante para cada equipo.

• Si presenta videos o recursos basados en la web, pruebe los enlaces y la tecnología del 

aula con anticipación.

• Prepare el salón de clases instalando “plataformas de lanzamiento” que consisten en hilos 

de pescar que atraviesan el salón de clases paralelos al piso pero lo suficientemente altos 

para que los estudiantes puedan caminar debajo de ellos o cerca de las paredes. Si instala 

dos plataformas de lanzamiento una al lado de la otra, los estudiantes pueden lanzar 

simultáneamente sus cohetes a través del aula.

Materiales

 Vasos de poliestireno

 Línea de pescar o hilo liso 

 Globos grandes (los globos de 5 x 25 pulgadas funcionan mejor)

 Pajitas rectas para beber

 Tijeras

 Copias del Folleto para el estudiante y papel en blanco

 Cinta adhesiva

 Bombas manuales para globos (opcional)

 Pinzas de madera para ropa con resorte o clips grandes para carpetas 

 Papel/lápiz para lluvia de ideas

Comparta con los 

estudiantes

Estimulante cerebral

Johann Schmidlap fue un 

fabricante de fuegos artificiales 

alemán y pionero de los cohetes. 

Inventó el cohete escalonado, un 

sistema de transporte de varias 

etapas para llevar fuegos 

artificiales a mayores alturas. 

Un cohete grande (primera etapa) 

llevaba un cohete más pequeño 

(segunda etapa). Cuando el 

cohete grande se quemaba, el 

más pequeño continuaba hasta 

una mayor altitud antes de bañar 

el cielo con cenizas brillantes. La 

idea de Schmidlap es básica para 

todos los cohetes de varias 

etapas actuales que viajan al 

espacio. 

Más información: 

https://www.grc.nasa.gov/www/k12/TRC/Rockets/history_of_rockets

.html

En el lugar

A medida que la misión y los 

requisitos de la NASA han 

evolucionado, el Centro de 

Vuelos Espaciales Marshall en 

Huntsville, Alabama, ha 

evolucionado para apoyarlos. 

Marshall ha desarrollado 

capacidades de clase mundial en 

áreas como propulsión, 

materiales, entornos espaciales, 

aviónica, fabricación avanzada, 

soporte vital, pruebas e 

integración de sistemas.

Más información: 

https://www.nasa.gov/centers/mar

shall/home/index.html

Presente el desafío

• Proporcione el contexto para esta actividad utilizando la información en la sección 

Introducción y antecedentes de esta guía. Comente cómo la NASA usa las etapas de los 

cohetes para la exploración del espacio profundo.

• Explique la función de los ingenieros en el diseño de tecnología para resolver problemas. 

Comparta el video de la NASA Introducción a la ingeniería y presente el proceso de diseño 

de ingeniería.

• Presente cualquier terminología nueva (por ejemplo, primera etapa, segunda etapa y empuje).

• Distribuya el Folleto para el estudiante y el papel en blanco y explique el desafío y las 

restricciones. 

Restricciones de diseño

1. Cada equipo recibirá los mismos materiales para construir un cohete propulsado por un globo 

de varias etapas que pueda viajar a través del salón de clases a lo largo de la línea de pesca.

2. El cohete globo debe estar sujeto de manera segura a las pajitas en el hilo de pescar para 

brindar guía, navegación y control de vuelo durante el lanzamiento.

Demostración

Use las siguientes instrucciones para demostrar cómo armar un cohete de dos etapas usando 

dos globos y un vaso de polietileno.

1. Pase el hilo de pescar a través de las dos pajitas. Estire el hilo de pescar a lo largo de una 

habitación y asegure sus extremos. Asegúrese de que la línea esté lo suficientemente alta 

como para que la gente pueda pasar con seguridad por debajo o cerca de una pared para 

evitar que la gente se tropiece con él.

2. Corte el vaso por la mitad para que el borde de la taza forme un anillo continuo.

3. Estire los globos inflándolos previamente. Infle el primer globo hasta las tres cuartas partes 

de su capacidad y apriete bien la boquilla. Tire de la boquilla a través del anillo. Gire la 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

29  STEM de próxima generación

boquilla y manténgala cerrada con una 

pinza para la ropa o un clip para 

carpetas. Infle el segundo globo. 

Mientras lo hace, asegúrese de que el 

extremo frontal del segundo globo se 

extienda a través del anillo a una corta 

distancia. A medida que el segundo 

globo se infla, presionará contra la boquilla del primer globo y asumirá el trabajo del clip de mantenerlo cerrado. Es posible que 

necesite un poco de práctica para lograr esto. Apriete también la boquilla del segundo globo para mantenerlo cerrado.

4. Lleva los globos a un extremo del hilo de pescar y pegue cada globo a una pajilla con cinta adhesiva. La longitud de los globos 

debe estar paralela a la línea de pesca, permitiendo que el empuje impulse los globos a lo largo de la cuerda.

5. Retire el clip del primer globo y desenrosque la boquilla. Retire también el clip de la boquilla del segundo globo, pero siga 

manteniéndolo cerrado con los dedos.

6. Realice una cuenta regresiva para el lanzamiento. Al soltar el globo que sostiene, el gas que escapa impulsará ambos globos a 

lo largo de la línea de pesca. A medida que el globo que soltó expulsa el aire, se separará y liberará la boquilla del otro globo, 

que entonces proporcionará empuje para seguir impulsando el globo cohete a lo largo del hilo.

Presente el desafío

Preguntar, imaginar y planificar

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Cuál es el beneficio de un cohete de varias etapas? 

• ¿Qué factores podrían ralentizar su cohete a medida que se mueve a través de la línea?

• ¿Qué problemas prevé encontrar? 

Crear, probar y mejorar

• Cada equipo construirá cohetes de varias etapas utilizando únicamente los materiales suministrados.

• Cada equipo probará su diseño y hará observaciones para mejorar sistemáticamente sus cohetes a lo largo de la actividad.

Compartir

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Qué problemas encontró su equipo? ¿Cómo resolvieron estos problemas?

• ¿Qué fuerzas impidieron que el cohete llegara a su destino?

• ¿Qué configuración de globos tuvo más éxito? 

• ¿Cómo se comparan o contrastan los resultados del experimento con lo que conocen de la cohetería moderna?

• ¿Cuál fue la solución más innovadora de la clase?

Extensiones

• Anime a los estudiantes a probar otras configuraciones de lanzamiento, como globos uno al lado del otro, cohetes de tres 

etapas o cohetes de carga pesada (verticales) de varias etapas. (Recurso: Heavy Lifting Rocket Activity. [Actividad con 

cohetes de carga pesada] https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/ files/sls_heavy_lifting_508.pdf) 

• Haga una lluvia de ideas para hacer volar un cohete globo de dos etapas sin el hilo de pescar como guía. ¿Cómo podrían 

modificarse los globos para hacer esto posible?

Referencia

Modified from Balloon Staging [Modificado de la puesta en escena de globos]: https://www.grc.nasa.gov/www/k12/rocket/TRCRocket/balloon_staging.html

Recursos adicionales

• Rocket Science in 60 Seconds Video Series [Rocket Science en la serie de videos de 60 segundos]

https://www.nasa.gov/exploration/systems/sls/multimedia/rocket_science_in_60_seconds

• Insignia digital: Aprendizaje STEM de la NASA en línea https://www.txstate-epdc.net/digital-badging/
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

30  STEM de próxima generación

Actividad tres: Construye un globo cohete de 

varias etapas

Folleto para el estudiante

Su Desafío

Diseñar y construir un cohete de varias etapas propulsados por globos para demostrar cómo

los cohetes pueden alcanzar mayores distancias utilizando la tecnología de propulsión en 

varias etapas. 

Restricciones de diseño

1. Solo se permite utilizar los materiales proporcionados por su maestro.

2. Tu cohete globo debe estar sujeto de manera segura a las pajitas en el hilo de pescar 

para brindar guía, navegación y control de vuelo durante el lanzamiento.

Preguntar, imaginar y planificar

Discute las formas de configurar dos o más globos en etapas para diseñar un cohete con 

suficiente empuje para viajar a través de la habitación. 

• ¿Cuántos globos usará tu equipo?

• ¿Cómo y dónde se sujetarán los globos a las pajitas?

• ¿Qué problemas prevé encontrar? 

• Esboza y escribe tus ideas y tu diseño en el papel que te ha proporcionado tu maestro.

Crear, probar y mejorar

1. Arma tu diseño de cohete de varias etapas y fíjalo a las pajillas en la línea de pesca. 

2. En una hoja de papel, crea una tabla de datos como el ejemplo que se muestra a 

continuación.

3. Lanza tu cohete y registra la distancia recorrida en tu tabla de datos.

4. Tu equipo debe realizar pruebas de vuelo durante la construcción y mejorar 

sistemáticamente el diseño después de cada prueba. Anota tus observaciones durante 

las pruebas de vuelo para que te ayuden a modificar tu diseño.

5. Rediseña tu cohete y la configuración del globo para mejorar el empuje del cohete y 

aumentar la distancia recorrida.

Compartir 

Escribe un resumen de tu vehículo de lanzamiento 

utilizando los términos científicos y tecnológicos 

correctos. Describe las mejoras realizadas en tu 

vehículo después de cada prueba y el cambio resultante 

en el rendimiento del cohete.

• ¿Cuál fue el mayor desafío para su equipo hoy?

• ¿Qué problemas encontró su equipo? ¿Cómo 

resolvieron estos problemas?

• ¿Qué fuerzas impidieron que el cohete llegara a su 

destino?

• ¿Qué configuración de globos tuvo más éxito? 

• ¿Cómo se comparan o contrastan los resultados 

del experimento con lo que sabes de los cohetes 

modernos?

Prueba de 

vuelo

Distancia recorrida

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

Dato curioso

¡La potencia generada por cuatro 

motores RS-25 equivale a la de 16 

presas Hoover!

Más información: 

https://www.youtube.com/watch?v

=MLgYJh6OFbY&feature=youtu.b

e

Esquina profesional

Pruebas 1, 2, 3... Los 

investigadores usan túneles de 

viento para aprender más sobre 

cómo volará una aeronave. Las 

pruebas aerodinámicas para el 

SLS son un componente crítico 

para el éxito de la misión. 

Descubre una carrera como 

ingeniero de investigación y 

prueba modelos a escala de las 

aeronaves y naves espaciales del 

futuro.

Más información: 

https://www.youtube.com/watch?

v=_ChkbjRQq28&list=PLBEXDPa

toWBmX3yrpEObbUoNF5rbbNcg

X&index=27
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

31  STEM de próxima generación

Actividad cuatro: Optimiza el motor de un cohete de agua

Notas para el educador

Desafío

Los estudiantes trabajarán en equipos para construir un cohete de agua impulsado por aire a partir 

de una botella de refresco de 2 litros para encontrar la cantidad óptima de volumen de agua a presión 

de aire para producir el máximo empuje.

Tiempo sugerido

120 minutos

Objetivos de aprendizaje

Los estudiantes podrán hacer lo siguiente:

• Construir cohetes de agua aptos para volar.

• Encontrar la cantidad óptima de agua y aire comprimido en sus cohetes de agua para alcanzar el máximo rendimiento (altitud).

• Demostrar que comprenden la segunda y la tercera ley del movimiento de Newton y cómo se aplican al lanzamiento de cohetes.

Conexión curricular

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-PS2-2 Movimiento y Estabilidad: Fuerzas e interacciones: Planificar una investigación 

para proporcionar evidencia de que el cambio en el movimiento de un objeto depende de 

la suma de las fuerzas sobre el objeto y la masa del objeto. PS2.A: Fuerzas y movimiento.

• MS-ETS1-1 Diseño de ingeniería: definir los criterios y las restricciones de un problema de 

diseño con suficiente precisión para asegurar una solución exitosa, teniendo en cuenta los 

principios científicos relevantes y los posibles efectos en las personas y el medio natural 

que pueden limitar las posibles soluciones.

ETS1.A: Definir y delimitar los problemas de ingeniería: cuanto más precisamente se 

puedan definir los criterios y restricciones de una tarea de diseño, más probable será 

que la solución diseñada tenga éxito. La especificación de las restricciones incluye la 

consideración de los principios científicos y otros conocimientos relevantes que 

probablemente limiten las posibles soluciones.

• MS-ETS1-2 Diseño de ingeniería: evaluar las soluciones de diseño de la competencia 

utilizando un proceso sistemático para determinar qué tan bien cumplen con los criterios y 

las restricciones del problema.

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: existen procesos sistemáticos para evaluar 

soluciones con respecto a lo bien que cumplen con los criterios y restricciones de un 

problema.

• MS-ETS1-3 Diseño de ingeniería: analizar los datos de las pruebas para determinar 

similitudes y diferencias entre varias soluciones de diseño para identificar las mejores 

características de cada una que se puedan combinar en una nueva solución para cumplir 

mejor con los criterios de éxito. 

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: existen procesos sistemáticos para evaluar 

soluciones con respecto a lo bien que cumplen con los criterios y restricciones de un 

problema. A veces se pueden combinar partes de diferentes soluciones para crear una 

solución que sea mejor que cualquiera de sus predecesoras.

ETS1.C: Optimización de la solución de diseño: aunque un diseño no sea el mejor en 

todas las pruebas, la identificación de las características del diseño que mejor funcionó 

en cada prueba puede proporcionar información útil para el proceso de rediseño, es 

decir, algunas de esas características pueden incorporarse en el nuevo diseño.

• MS-ETS1-4 Diseño de ingeniería: desarrollar un modelo para generar datos para la prueba 

iterativa y la modificación de un objeto, una herramienta o un proceso propuestos de modo 

que se pueda lograr un diseño óptimo.

ETS1.B: Desarrollo de posibles soluciones: una solución debe probarse y luego 

modificarse en función de los resultados de las pruebas para mejorarla. Los modelos de 

todo tipo son importantes para probar soluciones.

ETS1.C: Optimización de la solución de diseño: el proceso iterativo de probar las 

soluciones más prometedoras y modificar lo propuesto en base a los resultados de las 

pruebas conduce a un mayor refinamiento y, en última instancia, a una solución óptima.

Conceptos transversales

• Causa y efecto: los eventos tienen causas, a veces simples, a veces multifacéticas. 

Descifrar las relaciones causales y los mecanismos por los que median es una de las 

principales actividades de la ciencia y la ingeniería.

Conceptos transversales (continuación)

• Sistema y modelos de sistemas: los modelos pueden utilizarse para representar sistemas 

y sus interacciones, como entradas, procesos y salidas, y flujos de energía y materia dentro 

de los sistemas.

• Energía y materia: el seguimiento de los flujos de energía y materia dentro, fuera y dentro 

de los sistemas ayuda a comprender el comportamiento de su sistema.

• Interdependencia de ciencias, ingeniería y tecnología: los avances de la ingeniería han 

llevado a importantes descubrimientos en prácticamente todos los campos de la ciencia, y 

los descubrimientos científicos han llevado al desarrollo de industrias enteras y sistemas 

de ingeniería.

Prácticas de ciencia e ingeniería 

• Formular preguntas y definir problemas: una práctica de la ciencia es formular y 

perfeccionar preguntas que conduzcan a descripciones y explicaciones de cómo funcionan 

el mundo natural y el diseñado y que puedan probarse empíricamente.

• Desarrollo y uso de modelos: una práctica tanto de la ciencia como de la ingeniería es usar 

y construir modelos como herramientas útiles para representar ideas y explicaciones. Estas 

herramientas incluyen diagramas, dibujos, réplicas físicas, representaciones matemáticas, 

analogías y simulaciones por computadora.

• Planificación y realización de investigaciones: los científicos y los ingenieros planifican y 

llevan a cabo investigaciones en campo o en laboratorio, y trabajan tanto en colaboración 

como individualmente. Sus investigaciones son sistemáticas y requieren aclarar qué 

cuenta como datos e identificar variables o parámetros.

• Análisis e interpretación de datos: las investigaciones científicas producen datos que deben 

analizarse para obtener significado. Debido a que los patrones y las tendencias de los 

datos no siempre son obvios, los científicos utilizan una variedad de herramientas, que 

incluyen la tabulación, la interpretación gráfica, la visualización y el análisis estadístico, 

para identificar las características y los patrones significativos en los datos. Los científicos 

identifican las fuentes de error en las investigaciones y calculan el grado de certeza de los 

resultados. La tecnología moderna facilita mucho la recopilación de grandes conjuntos de 

datos, y proporcionan fuentes secundarias para el análisis.

• Uso de las matemáticas y el pensamiento computacional: tanto en ciencia como en 

ingeniería, las matemáticas y la computación son herramientas fundamentales para 

representar variables físicas y sus relaciones. Se utilizan para una variedad de tareas, 

como la construcción de simulaciones; análisis estadístico de datos; y reconocer, expresar 

y aplicar relaciones cuantitativas.

• Explicaciones de construcción y soluciones de diseño: los productos de la ciencia son 

explicaciones y los productos de la ingeniería son soluciones.

• Obtener, evaluar y comunicar información: Los científicos e ingenieros deben ser capaces 

de comunicar de manera clara y persuasiva las ideas y los métodos que generan. Criticar 

y comunicar ideas individualmente y en grupo es una actividad profesional fundamental.

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Colaborador mundial: los estudiantes usan herramientas digitales para ampliar sus 

perspectivas y enriquecer su aprendizaje al colaborar con otros y trabajar de manera 

efectiva en equipos a nivel local y global.

Estándares para estudiantes (continuación)

7c: los estudiantes contribuyen constructivamente a los equipos de proyectos, 

asumiendo varias funciones y responsabilidades para trabajar de manera efectiva hacia 

un objetivo común. 

Matemáticas (CCSS)

Estándares de contenido por dominio

• CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5: resumir conjuntos de datos numéricos en relación con 

su contexto, como por ejemplo:

CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5.A: informar el número de observaciones.

CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5.B: describir la naturaleza del atributo bajo 

investigación, incluyendo cómo se midió y sus unidades de medida.

Prácticas matemáticas

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP1: dar sentido a los problemas y perseverar en resolverlos.

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP3: construir argumentos viables y criticar el razonamiento de 

los demás.

• CCSS.MATH.PRACTICE.MP5: utilizar las herramientas apropiadas estratégicamente.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

32  STEM de próxima generación

Tiempo de preparación

De 2 a 3 horas para la configuración, pero varias semanas para recolectar botellas

• Lea la sección Introducción y antecedentes, las Notas para el educador y el Folleto para 

el estudiante para familiarizarse con la actividad. 

• Reúna y prepare todos los suministros enumerados en la lista de materiales.

• Nota: Esta actividad requiere un lanzador de cohetes de agua. Este aparato se puede 

construir en unas pocas horas utilizando herramientas y materiales básicos que se 

encuentran en la mayoría de las ferreterías. Las Instrucciones sobre el lanzador de 

cohetes de agua en la Guía del educador de cohetes de la NASA incluyen una lista 

detallada de suministros e instrucciones de construcción para un dispositivo de 

lanzamiento de cohetes de agua. También hay lanzadores comerciales disponibles en 

muchas empresas de suministros para la educación científica.

• Consejo: Cada equipo también necesitará una botella de refresco vacía de 2 litros para 

completar esta actividad y varias botellas de repuesto para reemplazar las que estén 

dañadas. Se recomienda empezar a recolectar botellas de refresco de 2 litros unas 

semanas antes de realizar la actividad.

• Si usa una pistola de pegamento, aunque sea de pegamento de baja temperatura, 

establezca una estación para la pistola de pegamento para supervisar la seguridad y su 

uso adecuado.

• Corte previamente el tubo de PVC para las orejetas de lanzamiento (una por equipo; las 

instrucciones se encuentran más adelante).

• Opcional: Construya los soportes de ensamblado para cada equipo.

• Revise la Introducción a los Cohetes de Agua que aparece a continuación para conocer 

el contexto y los vínculos con el plan de estudios.

• Si presenta videos o recursos basados en la web, pruebe los enlaces y la tecnología del 

aula con anticipación.

Introducción a los cohetes de agua

Un cohete de agua es una cámara, generalmente una botella de refresco de 2 litros, 

parcialmente llena de agua. El aire es forzado dentro de la botella con una bomba. Cuando se 

libera el cohete, el aire presurizado hace que el agua salga por la boquilla (parte angosta de 

la botella). La botella es impulsada en la dirección opuesta. La botella generalmente tiene un 

cono de nariz para reducir la resistencia y aletas para mayor estabilidad. Los cohetes de agua 

pueden alcanzar fácilmente los 100 metros de altura, pero los aficionados más avanzados han 

combinado botellas para crear cohetes de varias etapas y lograr vuelos de más de 300 metros 

de altura. 

Los cohetes con botellas de agua son ideales para enseñar las leyes del movimiento de 

Newton. El lanzamiento del cohete demuestra fácilmente la tercera ley de Newton. Los 

estudiantes pueden ver cómo el agua sale disparada por la boquilla (acción) y cómo el cohete 

se eleva hacia el cielo (reacción). Los estudiantes experimentarán con diferentes niveles de 

presión dentro de la cámara y diferentes cantidades de agua. El cohete no volará muy alto si 

solo está lleno de aire. El aire saldrá rápidamente durante el lanzamiento, pero su masa es 

muy baja. En consecuencia, el empuje producido también es bajo (segunda ley de Newton). 

Cuando hay agua en la botella, el aire debe forzar la salida del agua antes de que el aire 

pueda salir de la botella. El agua aumenta la masa expulsada por el cohete, aumentando así 

su empuje. 

Como todos los cohetes, el rendimiento de vuelo de los cohetes de botella de agua está 

fuertemente influenciado por el diseño del cohete y el cuidado que se tiene en su construcción. 

El biselado de los bordes delantero y trasero de las aletas les permite cortar el aire de manera 

más limpia. Las aletas rectas producen poca fricción o resistencia con el aire. Una pequeña 

cantidad de lastre dentro del cono de la nariz ayuda a equilibrar el cohete. Esto desplaza el 

centro de masa del cohete hacia delante, dejando una gran superficie de aletas en la 

parte trasera. 

Comparta con los 

estudiantes

Estimulante cerebral

Si la energía térmica de los 

propulsores de combustible sólido 

(SRB, por sus siglas en inglés) del 

SLS pudiera convertirse en 

energía eléctrica, dos SRB 

encendidos durante 2 minutos 

producirían 2.3 millones de kWh 

de energía, suficiente para 

abastecer de electricidad a más de 

92,000 hogares durante un día 

completo.

Más información: 

https://www.nasa.gov/sites/default

/files/atoms/files/sls_at_a_glance_

10202015.pdf

En el lugar

La etapa central del SLS, de 65 

metros de altura (212 pies), se

someterá a pruebas en el banco de 

pruebas B-2 en el Centro Espacial 

Stennis de la NASA cerca de Bay 

St. Louis, Mississippi. El banco de 

pruebas B–2 es el banco de 

pruebas de motores de cohetes 

más grande de la NASA y se 

construyó en la década de 1960 

para probar los motores del Saturno 

V, el primer cohete que viajó a la 

Luna. Estas pruebas "Green Run" 

aseguran el éxito de la misión al 

probar y certificar como listo el 

hardware para el vuelo.

Más información:

https://www.nasa.gov/feature/newvideo-highlights-stennis-spacecenter-preparations-for-nasa-spacelaunch-system-testing

https://www.youtube.com/watch?v=

6rSsMtRyV70&feature=youtu.be
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

33  STEM de próxima generación

Construcción de las orejetas de lanzamiento

Corte previamente los segmentos de PVC con una sierra o un cortador de PVC. Los cortes pueden estar 

inclinados para hacerlos más aerodinámicos (ver imagen). Los segmentos actúan como anillos para guiar el 

cohete por el riel de guía durante los primeros momentos del ascenso del cohete.

Orejeta de lanzamiento con Construcción del soporte de ensamblado (opcional) cortes en sesgado.

Construya los soportes de ensamblado con pequeños bloques de madera. Fije una tapa de botella en 

el centro de cada tabla con una arandela y un tornillo pequeño a través de la tapa. Cuando los 

estudiantes comiencen a construir sus cohetes, pueden atornillar el cuello de botella en la tapa y la 

tabla de abajo sostendrá el cohete en posición vertical para pegarlo. Los bloques también son una 

forma conveniente de almacenar los cohetes en posición vertical cuando no se está trabajando en ellos.

Haga el soporte de montaje 

atornillando las tapas de las botellas 

de plástico a la tabla. Use una 

arandela para mayor resistencia.

Materiales

 Lentes de seguridad

 Botellas de refresco de 2 litros con tapas (una por equipo más botellas de repuesto) 

 Bandeja para alimentos de poliestireno, cartón o una cartulina rígida 

 Cinta adhesiva

 Cinta transparente o pistola de silicona o pegamento termo fusible de baja temperatura 

 4 onzas de arcilla

 Papel lija o limas de uñas

 Cuerda, como la de las cometas 

 Material artístico 

 Copias del Folleto para el estudiante y papel en blanco

 Tazas medidoras métricas (mL) 

 Agua

 Lanzador de cohetes y bomba de aire para bicicleta o compresor de aire con regulador 

(ver nota en Tiempo de preparación)

 Orejetas de lanzamiento: tubo de PVC de 1/2 pulgada de diámetro cortado en secciones de 

1 a 2 pulgadas de largo. (Una orejeta de lanzamiento por equipo)

 Opcional: rastreador de altitud (de la actividad dos)

 Opcional: Soporte de ensamblado

 Tabla que mida 4× 4× 1 pulg. (una por equipo)

 Tornillo pequeño y arandela 

El Soporte de Ensamblado sostiene 

el cohete mientras se construye.

Presente el desafío

• Proporcione el contexto para esta actividad utilizando la información en la sección “Introducción y antecedentes” de esta guía y 

discuta cómo las leyes del movimiento de Newton se aplican a los cohetes.

Opcional: un globo es un ejemplo sencillo del funcionamiento de un motor de cohete. El aire atrapado en el interior del globo 

empuja hacia afuera el extremo abierto, haciendo que el globo se mueva hacia delante. La fuerza del aire que escapa es 

la acción; el movimiento del globo hacia adelante es la reacción.

Pida a los alumnos que expliquen el fenómeno del lanzamiento del cohete globo para evaluar los conocimientos previos e 

identificar los conceptos erróneos.

Amplíe los conceptos en el ejemplo del cohete globo a cohetes para viajes espaciales. La combustión de combustible en un 

motor cohete produce grandes cantidades de gases de escape a alta temperatura y presión. El gas de escape caliente pasa 

por una tobera que acelera el flujo de gas. El empuje se produce de acuerdo con la tercera ley de movimiento de Newton.

• Explique la función de los ingenieros en el diseño de tecnología para resolver problemas. Comparta el video Introducción a la 

ingeniería de NASA for Kids y presente el proceso de diseño de ingeniería. 

• Presente cualquier terminología nueva (por ejemplo, presión, propulsión y las leyes del movimiento de Newton).

• Distribuya el Folleto para el estudiante y el papel en blanco y explique el desafío y las restricciones. Pida a los estudiantes que 

formulen una hipótesis antes de iniciar la investigación.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

34  STEM de próxima generación

Seguridad

 Recuerde a los estudiantes la seguridad en el laboratorio (por ejemplo, usar protección para los ojos y no permanecer 

frente al cohete durante el lanzamiento).

 Utilice únicamente pistolas de silicona de baja temperatura o cinta adhesiva. Las pistolas de pegamento de alta 

temperatura pueden derretir y debilitar las botellas de plástico.

 Siga todas las instrucciones de seguridad que acompañan a su lanzador de cohetes de agua.

 Siempre use protección para los ojos cuando esté cerca de la plataforma de lanzamiento.

 Bombee cohetes de agua a una presión no superior a 50 psi y NUNCA permita que un cohete se bombee a más de 90 psi. 

 Mantenga el área de lanzamiento despejada y no se sitúe sobre el lanzador durante la presurización y el lanzamiento. 

 No permita que los estudiantes intenten atrapar los cohetes que caen.

Restricciones de diseño

1. Cada equipo recibirá los mismos materiales para construir un cohete de agua impulsado por aire. 

2. Cada equipo debe fijar una orejeta de lanzamiento en el lateral del cohete, entre dos aletas y en la mitad del cuerpo del cohete. 

3. Después de que el cohete haya sido calificado para el lanzamiento y certificado como apto para el vuelo, la única variable que 

los equipos cambiarán durante las pruebas es el volumen de agua agregado al cohete.

Presente el desafío

Preguntar, imaginar y planificar

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Qué significa que un motor de cohete sea eficiente? ¿Cuáles son los beneficios de tener un motor eficiente?

• ¿Cómo crees que cambiar la cantidad de agua y aire dentro del cohete cambiará su eficiencia?

• Cuando probamos los cohetes de agua, ¿por qué crees que mantenemos constante la presión en cada lanzamiento?

Crear

• Describa cómo se pueden alisar las aletas con papel de lija para cortar el aire y crear poca resistencia.

• Recuerda a los equipos que deben añadir arcilla al interior de sus conos de nariz. Recorte los bordes de las 

aletas con papel de lija para darles forma de hoja de cuchillo para que corten el aire.

• Pida a los equipos que peguen una orejeta de lanzamiento al costado de su cohete. La orejeta de lanzamiento 

debe pegarse a la mitad del cuerpo del cohete y colocarse en medio de dos aletas.

Probar y mejorar

• Realice una inspección previa al lanzamiento para asegurarse de que el cono de la nariz, la orejeta de lanzamiento y las aletas 

del cohete estén bien sujetos.

• Cuando se completa la construcción del cohete, los equipos deben calificar sus cohetes para el vuelo haciéndolos girar en el 

aire para probarlos. 

• Revise los procedimientos de lanzamiento y la seguridad con los equipos. Las instrucciones se describen en la Guía del 

educador de cohetes de la NASA. 

• Instale una estación de seguimiento para medir la altitud alcanzada por los cohetes. (Véase la actividad dos, Seguimiento de la 

altitud de un cohete).

• Siga todos los procedimientos e instrucciones de seguridad al lanzar los cohetes.

• Cada equipo lanzará su cohete varias veces. Después de cada lanzamiento, el equipo registrará el volumen de agua, la presión 

y la altitud alcanzada por su cohete en tablas como el ejemplo que se muestra en el Folleto para el estudiante. Según la altitud 

alcanzada por su cohete, el equipo ajustará el volumen de agua en su cohete (aumentando o disminuyendo) para intentar

alcanzar una mayor altitud. Cuando ya no puedan aumentar la altitud cambiando el volumen de agua en su cohete, habrán 

encontrado el volumen óptimo de agua para su motor de cohete y habrán optimizado su eficiencia. 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

35  STEM de próxima generación

Despeje un espacio abierto para la prueba de hacerlos 

girar en el aire.

Nota: No importa cuánta agua haya en la botella, aumentar la presión dentro de la botella siempre producirá más empuje. El desafío 

en esta actividad es encontrar la cantidad óptima de volumen de agua para el aire presurizado dentro de la botella para lograr el 

máximo empuje, no solo para aumentar la presión. Para eliminar variables en el desafío, se recomienda seleccionar una presión

constante (por ejemplo, 40 o 50 psi) para presurizar las botellas en cada lanzamiento.

Compartir

Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de análisis:

• ¿Intentaste tener tu cohete casi vacío o casi lleno de agua para el lanzamiento? ¿Cuál fue el resultado?

• ¿Cuál fue el volumen de agua que su equipo encontró más eficiente para su cohete? ¿Fue igual o cercano al de otros equipos? 

¿Por qué?

• Si tuvieras que aumentar la presión en tu cohete en 10 psi, ¿crees que el volumen de agua que encontraste seguiría siendo el 

más eficiente? ¿Por qué?

Extensiones

• Desafíe a los equipos a pensar en una manera de agregar un paracaídas a sus cohetes para que aterricen suavemente. 

Se pueden usar bolsas de plástico de supermercado o retazos de tela liviana para hacer paracaídas, y se pueden usar cuerdas 

para sujetarlos. El cono de la nariz debe permanecer en su lugar hasta que el cohete alcance la cima de su vuelo, entonces 

debe abrirse y soltar el paracaídas.

• Recopile los datos de la clase y grafique el volumen de agua en función de la altitud. Repita el experimento con una presión de 

aire diferente. Busque una correlación. 

Referencia

Modificado del texto Water Rocket Construction: https://www.nasa.gov/stem-ed-resources/water-rocket-construction.html

Recursos adicionales

• Rockets Educator Guide [Guía del educador de cohetes]. https://www.nasa.gov/stem-ed-resources/rockets.html

• Insignia digital: Aprendizaje STEM de la NASA en línea https://www.txstate-epdc.net/digital-badging/

 
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

36  STEM de próxima generación

Actividad cuatro: Optimiza el motor de un 

cohete de agua

Folleto para el estudiante

Su Desafío

Construye un cohete de agua propulsado por aire a partir de una botella de refresco de 2 litros 

para encontrar la cantidad óptima de volumen de agua y presión de aire para producir el 

máximo empuje.

Restricciones de diseño

1. Solo se permite utilizar los materiales proporcionados por su maestro.

2. Debes fijar una orejeta de lanzamiento en el lateral del cohete, entre dos aletas y en la 

mitad del cuerpo del cohete. 

3. Después de que su cohete haya sido calificado para el lanzamiento y certificado como 

apto para el vuelo, la única variable que tu equipo cambiará durante las pruebas es el 

volumen de agua agregado al cohete.

Preguntar, imaginar y planificar

Después de recibir las instrucciones de tu maestro, haz las preguntas que tengas sobre el 

desafío de hoy y luego dibuja un diagrama del cohete que pretendes construir en el papel que 

te proporcionó tu maestro.

Crear

1. Con los materiales proporcionados, construye un cono de nariz y aletas para tu cohete.

2. Agrega masa a la punta de tu cohete para mejorar la estabilidad.

3. Fija una orejeta de lanzamiento al costado de tu cohete.

Dato curioso

El RS-25 era el motor principal 

del transbordador espacial. Si 

tres motores RS-25 bombearan 

agua en lugar de combustible, 

vaciarían una piscina de tamaño 

familiar en 25 segundos. El

cohete SLS utilizará cuatro 

RS-25.

Más información: 

https://www.youtube.com/watch?

v=XP1CQtV8Qk8

Esquina profesional

El ingeniero jefe de sistemas 

trabaja con otros ingenieros y 

analistas para garantizar que el 

SLS cumpla con los requisitos y 

limitaciones exclusivos de cada 

misión Artemis. La ingeniería de 

sistemas es tanto un arte como 

una ciencia. El ingeniero de 

sistemas es como el director de 

una orquesta, que sabe cómo 

debe sonar la música (el aspecto 

y la función de un diseño) y tiene 

las habilidades para liderar un 

equipo para lograr el sonido 

deseado (cumplir con los 

requisitos del sistema).

Más información: 

https://www.youtube.com/watch?

v=VfmHda5e4II&feature=youtu.

be

Probar y mejorar

1. Su maestro debe realizar una inspección previa al vuelo del cono de la nariz, la orejeta de 

lanzamiento y las aletas del cohete para asegurarse de que estén bien sujetos. Haz que 

tu cohete califique para el lanzamiento realizando la prueba de hacerlos girar en el aire.

2. Prueba de giros en el aire: Usando varios pies de cuerda, ata el cohete alrededor del 

centro para que se equilibre. Debido al peso del cono de la nariz, el punto de equilibrio 

estará hacia la nariz. Cuando el cohete cuelgue nivelado, se debe fijar temporalmente un 

pequeño trozo de cinta adhesiva a la cuerda y la botella para evitar que la cuerda se 

deslice. Luego, el cohete se hace girar en círculos. Si el cohete da vueltas en círculo, no 

es estable y necesita más peso en el cono de la nariz, aletas más grandes, o una 

combinación de ambos. Si el cohete da vueltas con la nariz siempre apuntando hacia 

delante, es estable y está listo para volar. 

Despeje un espacio abierto para la 

prueba de hacerlos girar en el aire.
Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial

37  STEM de próxima generación

3. Una vez que tu cohete esté listo para el lanzamiento, tu equipo encontrará el volumen óptimo de agua para colocar en el cohete 

a fin de maximizar su rendimiento medido por su altitud.

4. Asegúrate de seguir todas las instrucciones de seguridad para el lanzamiento dadas por tu maestro.

5. Para cada prueba de lanzamiento, debes realizar un seguimiento del volumen de agua en tu cohete (medido en ml). Tu cohete 

de 2 litros tendrá un máximo de 2000 ml de agua. 

6. Tu maestro te proporcionará la presión de aire requerida (medida en libras por pulgada cuadrada o psi), y esto permanecerá 

constante para todos los lanzamientos.

7. Tendrás que ajustar el volumen de agua para cada lanzamiento a fin de determinar el volumen de agua óptimo. 

8. Se lanzará un máximo de cinco veces.

9. Crea una tabla como la del ejemplo que sigue aquí y registra tus datos.

Prueba Volumen de agua en el cohete, ml Presión, psi Altitud, m

1

2

3

4

5

Compartir 

• ¿Intentaste tener tu cohete casi vacío o casi lleno de agua para el lanzamiento? ¿Cuál fue el resultado?

• ¿Cuál fue el volumen de agua que su equipo encontró más eficiente para su cohete? ¿Fue igual o cercano al de otros equipos? 

¿Por qué?

• Si tuvieras que aumentar o disminuir la presión del aire en tu cohete en 10 psi, ¿crees que el volumen de agua que encontraste 

seguiría siendo el más eficiente? ¿Por qué?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial 

Anexo: Estándares y prácticas de STEM 

Estándares de ciencias de próxima generación (NGSS, por sus siglas en inglés) 

https://www.nextgenscience.org/ 

Alineación de actividades con ideas básicas disciplinarias de los NGSS 

Estándar de movimiento y 

estabilidad (MS, por sus siglas 

en inglés) 

Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras 

Seguimiento de la altitud 

de un cohete 

Construye un globo 

cohete de varias etapas 

Optimiza el motor de un 

cohete de agua 

Fuerzas e interacciones 

MS-PS2-2   

Diseño de ingeniería 

MS-ETS1-1   

MS-ETS1-2 

MS-ETS1-3   

MS-ETS1-4   

Alineación de actividades con conceptos transversales de los NGSS 

Concepto Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras 

Seguimiento de la altitud 

de un cohete 

Construye un globo 

cohete de varias etapas 

Optimiza el motor de un 

cohete de agua 

Patrones 

Causa y efecto   

Escala, proporción y cantidad 

Sistema y modelos de sistemas   

Energía y materia  

Estructura y función 

Estabilidad y cambio 

Interdependencia de ciencias, 

ingeniería y tecnología     

Influencia de la ingeniería, la 

tecnología y la ciencia en la 

sociedad y el mundo natural 

39  STEM de próx im a generac ión 
 

 

 

 

 

Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial 

Prácticas de ciencia e ingeniería de los NGSS 

https://ngss.nsta.org/PracticesFull.aspx 

Alineación de las actividades con las prácticas de ciencias e ingeniería de los NGSS 

Práctica Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras 

Seguimiento de la 

altitud de un cohete 

Construye un globo 

cohete de varias etapas 

Optimiza el motor de un 

cohete de agua 

Hacer preguntas y definir 

problemas   

Desarrollo y uso de modelos   

Planificación y realización de 

investigaciones 

 

Análisis e interpretación de datos   

Uso de las matemáticas y el 

pensamiento computacional    

Construir explicaciones y diseñar 

soluciones: 

  

Participar en un argumento a partir 

de la evidencia 

Obtener, evaluar y comunicar 

información 

 

Estándares para estudiantes de la Sociedad Internacional para la Tecnología en la 

Educación (ISTE, por sus siglas en inglés) 

https://www.iste.org/standards/for-students 

Alineación de actividades con los estándares para estudiantes de la ISTE 

Estándar Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras 

Seguimiento de la altitud 

de un cohete 

Construye un globo 

cohete de varias etapas 

Optimiza el motor de un 

cohete de agua 

Constructor de conocimiento 

3d   

Diseñador de innovación 

4a 

4c  

4d 

Pensador computacional 

5c  

Colaborador mundial 

7c    

40  STEM de próx im a generac ión 
 

 

 

Propulsión con el Sistema de Lanzamiento Espacial 

Estándares estatales básicos comunes (CCSS, por sus siglas en inglés) para 

matemáticas 

http://www.corestandards.org/Math/ 

Alineación de actividades con los estándares de contenido por dominio de nivel de grado de los CCSS 

Estándar Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras 

Seguimiento de la altitud 

de un cohete 

Construye un globo 

cohete de varias etapas 

Optimiza el motor de un 

cohete de agua 

6.° grado 

CCSS.MATH.CONTENT.6.NS.B.3 

CCSS.MATH.CONTENT.6.SP.B.5  

7.o grado

CCSS.MATH.CONTENT.7.NS.A.2  

CCSS.MATH.CONTENT.7.NS.A.3  

Alineación de actividades con los estándares de los CCSS para la práctica matemática 

Práctica Diseño de un cohete de 

polietileno con aletas 

estabilizadoras 

Seguimiento de la altitud 

de un cohete 

Construye un globo 

cohete de varias etapas 

Optimiza el motor de un 

cohete de agua 

CCSS.MATH.PRACTICE.MP1   

CCSS.MATH.PRACTICE.MP2 

CCSS.MATH.PRACTICE.MP3   

CCSS.MATH.PRACTICE.MP4 

CCSS.MATH.PRACTICE.MP5    

CCSS.MATH.PRACTICE.MP6 

CCSS.MATH.PRACTICE.MP7 

CCSS.MATH.PRACTICE.MP8 

41  STEM de próx im a generac ión 

Contraportada: Ilustración que muestra el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA en la configuración de carga Bloque 

1 mientras abandona la Tierra. Los propulsores de combustible sólido producen el 75 por ciento del empuje para lanzar el vehículo 

y luego se separan del cohete SLS una vez que agotan su combustible. (NASA)
Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio

Sede de la NASA

300 E Street Southwest

Washington DC 20024-3210 

www.nasa.gov

NP-2020-02-2804-HQ