Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Spinta

ciao a tutti
avete presente cosa è un water rocket??? E' una bottiglia di plastica, che
viene pompata con aria compressa e acqua.
Ora quando la si sgancia dalla rampa questa parte via a razzo.
Io stò cercando di fare qualche calcolo:
Innanzitutto dalla forza, che varia nel tempo, ma io stò cercando di
calcolare la forza max, cioè quella che c'è all'inizio appena si lascia
partire la bottiglia, in questo modo posso prevedere se la bottiglia si alza
o resta ferma:
F = m[Kg/s] * v[m/s]
dove m = massa di acqua che esce ogni secondo
        v = velocità con cui esce m dall'ugello
Ora: stavo cercando in Internet e ho trovato su un link, che mi dicevano che
devo aggiungere alla F, anche gli effetti della differenza di pressione tra
l'interno e l'esterno della bottiglia e cioè diventa:
F = m * v + Ae * (p2 - p1)
dove p2 = pressione interna alla bottiglia
        p1 = pressione atmosferica
ma devo aggiunger questi effetti dati dalla diff di pressione o no o solo se
il getto è supersonico o solo se il getto è subsonico????
ciao e grazie mille a chi mi aiuta

 il getto è supersonico o solo se il getto è subsonico????
però guarda che mentre in un razzo "normale" è facile dire quando il moto
nell'ugello è supersonico all'uscita, nel water rocket hai un moto bifase
(aria-acqua), per cui quale velocità del suono dovresti considerare? Quella
dell'aria, quella dell'acqua, o nessuna delle due? Comunque la pressione
all'uscita dell'ugello di un normale water rocket è con ottima
approssimazione
quella atmosferica, per cui il termine in + (che *non* ci vuole) in ogni
caso
sarebbe 0. E ad esser precisi, la forza che il sistema aria+acqua fa sul
razzo non è manco
Ciò detto, corri a scaricarti questi:
http://gram.eng.uci.edu/~ghubbard/cosmos_mae_2003/rocket_theory.pdf
http://epubs.siam.org/sam-bin/dbq/article/34822
leggiteli e vedrai che ti sarà tutto chiaro. Se proprio non capisci, leggiti
questo che è molto semplice:
http://www.uq.edu.au/civl3130/downloads/rocket.pdf
ma temo che aumenterà la tua confusione. Fatti risentire a letture finite.
Ciao,
Andrea

 sarebbe 0.
ciao

ciao
ho letto i documenti di cui mi hai dato il link, e in uno di questi ho
trovato questo:
"
What does the thrust force Fthrust depend on?
The thrust force Fthrust from any rocket exhaust is proportional to the
exhaust mass flow
m& times the velocity uex of the exhaust relative to the rocket
Fthrust = m& uex = rA uex
2 (1)
where r is the density of the exhaust fluid, and A is the outlet cross
section."
dice che la F = m[Kg/s] * v[m/s]    dove m = exhaust mass flow
                                                                v = velocity
allora????
ciao


Già, dopo aver spedito il mio primo post, ho visto che in un altro tuo post
dicevi di essere uno studente delle superiori. Spero che tu riesca a capire
ciò che ho scritto. Comunque, mi pare che tu abbia un interesse per la
fluidodinamica e per i problemi ingegneristici. Se è così, fai un pensierino
su ingegneria aerospaziale, quando ti diplomi. Sei del Sud?
Ciao,
Andrea
(*) naturalmente l'aria non inizia ad uscire finchè non è uscita tutta
l'acqua perchè prima del lancio hai messo il razzo in posizione verticale e
dunque la gravità ha fatto sì che l'aria si disponesse *sopra* l'acqua.
(**) non abbiamo mai usato, nella derivazione, l'ipotesi di moto
stazionario, e dunque la formula che troverai varrà pure per moto
instazionario (cioè U ed u variano col tempo), dunque anche alla
partenza del razzo.

 ma temo che aumenterà la tua confusione. Fatti risentire a letture finite.
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Vedi che ha  aumentato la tua confusione? E quando ho scritto il
post pensavo che fossi un laureato, quindi figurati se sei studente delle
superiori. A questo punto non credo che manco
http://epubs.siam.org/sam-bin/dbq/article/34822
possa aiutarti: limitati alle prime pagine di
http://gram.eng.uci.edu/~ghubbard/cosmos_mae_2003/rocket_theory.pdf
Il bello è che quella formula, pur non essendo la spinta, è la formula che
devi usare se devi semplicemente conoscere la traiettoria del razzo, senza
capire perchè. Ed è in questo senso che dicevo che il documento di Nielsen
è semplice, intendendo cioè che se vuoi solo le formule per fare il tuo
razzo, lì le trovi senza tutte le dimostrazioni presenti nei due articoli,
ma se vuoi capire  da dove vengono fuori, quel documento non ti aiuta,
bensì ti confonde. Io potrei anche provare a spiegarti perchè quella
*non è* la spinta eppure *è* la formula che cerchi, ma prima di tutto devo
sapere se conosci le derivate.
Andrea

 sapere se conosci le derivate.
purtroppo non conosco ne le derivate, ne gli integrali, ne le matrici. In
pratica non so nulla di analisi matematica.
quindi devo fare tutto con la mat. del biennio.
ciao

 di tempo, ed hai la forza di spinta sul razzo.
F = (m * v) / t
non sarebbe questa la forza che tiene presente della variazione di qdm?
in pratica la quantità di moto che agisce sul razzo, e quella dell'acqua in
uscita sono uguali e opposte (altra caxxata che ho sparato) ???
lo sò, ho sbagliato tutto, ma è quel poco che ho capito.
correggimi dove lo ritieni necessario
ciao

 Ciao
[..]
Ciao,
passo direttamente alla fine del tuo mail: tu non hai detto cazzate, nè io
ho mai detto che tu l'abbia fatto. Il mio unico riferimento critico era a
quel sito e non a te, e comunque era nato da un malinteso, ma se pure avessi
detto delle sciocchezze, non avresti nulla di cui scusarti. Questo non
perchè sei al biennio delle superiori, ma perchè la curiosità culturale è
sempre da apprezzare: qui non siamo ad un esame e nessuno può mettere i voti
e/o giudicare gli altri.
Il problema semmai è che io potrei pure spiegarti ciò che ti interessa
usando solo le nozioni di cui disponi, ma non lo saprei fare in modo
coinciso. Integrali e derivate non sono certo indispensabili per parlare di
razzi ad acqua, ma servono a me per evitare di scrivere post lunghissimi. E
poichè mi manca la voglia e il tempo di scrivere dei faldoni (e soprattutto
non voglio abusare della pazienza degli altri utenti del ng), dovrai sperare
che sul ng ci sia qualcuno più volenteroso e/o più dotato di sensibilità
didattica di me. Chi è il volenteroso che si incarica di leggere quegli
articoli che indicavo e di rispiegarli in poche parole a crisram? Qualche
candidatura?
Ben diverso sarebbe il discorso per una discussione faccia a faccia, con
carta e penna: lì sarebbe facile spiegarti il tutto in modo coinciso. Dunque
perchè non fai la cosa migliore, stampando quegli articoli ed portandoli al
tuo professore di fisica, che per di più è di gran lunga la persona più
indicata per aiutarti a coltivare questo tuo interesse? Se nel biennio della
tua scuola non c'è l'insegnamento di fisica, puoi sempre aspettare un pò
(sempre che ci sia al triennio), oppure parlare con un conoscente che
conosca bene la fisica.
Quest'è tutto: spiacente di averti piantato in asso ma le cose stanno così.
Ciao,
Andrea
PS: vuoi rispondermi o no su come facessi a conoscere la differenza fra
formule per regime supersonico e subsonico? Era scritta sul sito o che? Sono
curioso :-)
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Inviato via 
http://usenet.libero.it

 curioso :-)
allora, prima mi sono letto il manuale di brinley al calcolo della gola
dell'ugello c'č scritto Ag = F / (Cf * Pc)
dove Ag = area della gola dell'ugello
        F = Forza desiderata
         Cf = coefficiente di spinta (in pratica quando arriva del
propellente incombusto alla gola, ecc..)
        Pc = pressione nella camera di combustione.
Io ho fatto cosě:
Ho tolto Cf, Ho isolato Pc = F / Ag, esattamente P = F / S (scoperto questo
il gioco č fatto)
Poi passando per caso su Rocket Science:
http://woodmansee.com/science/rocket
ho letto che  la forza č F = m * v
poi dice che bisogna aggiungere Ae * (P2 - P1) perchč si tiene conto della
diff. di pressione.
Ho fatto un altro paio di deduzioni e sono arrivato a supporre che debba
essere usato per i supers. in quanto i razzi a prop chimico sono quasi tuti
con gas allo scarico supers.
comunque volevo mostrarti una cosa:
ho continuato nelle mie deduzioni e sono arrivato che la forza impressa dal
getto acqua, alla partenza č
F = 2 * deltaP * AreaUgello
allmeno questo č giusto?????
ciao
p.s: sono curioso anche io: anche se il getto in uscita dal razzo non č
supers, mettendo al razzo un ugello alla DeLaval, non otterrei ugualmente un
aumento della spinta  rispetto ad un solo ugello convergente??? non voglio
calcolarlo, ma solo sapere se sarebbe possibile aumentare la spinta senza
toccare le gole degli ugelli o le pressioni interne(dai uno sguardo qui
http://waterocket.explorer.free.fr/efficient_jet.htm#expansion
)
ciao

 
Non credo che l'effetto creato dalla differenza di potenziale sia solo 
un effetto verificabile solo se il getto è "supersonico" o "subsonico". 
Credo invece che l'effetto nato dalla differenza di potenziale sia 
sempre presente e che compartecipa anch'esso nella spinta del razzo.
Posto il messaggio ad un mio caro amico per ulteriori approfondimenti e 
... ti faccio sapere.
Ciao a Tutti, Dagart.