Mas o interessante mesmo é que foi utilizado um programa de análise de posição em vídeos, ele é de código livre: "Tracker, Video Analysis and Modeling Tool for Physics Education".
Neste programa foi possível analisar a posição do prato da balança em função do tempo, no entanto isto não é força!
Foi escolhido um ponto no gráfico onde a agulha da balança mostrava exatamente uma determinada força, isto foi então utilizado (seguindo uma interpolação linear) para transformar todo a curva de deslocamento em uma curva de força !
Isto é possível pois: se utilizamos uma mola (e trabalhamos no regime linear dela), temos que o deslocamento é proporcional a força, sendo necessário apenas encontrar uma constante de proporcionalidade. Isto foi feito utilizando-se um ponto genérico onde o deslocamento e a força eram conhecidos, ou seja, a constante de proporcionalidade foi encontrada! Bastou então aplicar esta constante para todos os outros pontos e voilá, temos uma curva de empuxo bem mais precisa!
Vídeo:
Curva de empuxo:
Características do motor-foguete:
Tubo do Motor:
Diâmetro externo: 20 mm
Diâmetro interno: 17 mm
Material: PVC de água fria, Pressão Nominal = 750kPa
Comprimento total: 65,0 mm
Tubeira (feita em esmectita):
Comprimento da tubeira: 20 mm
Massa de esmectita colocada: ~7.9 g
Diâmetro da garganta: 2.38125 mm ou 3/32 "
Tampa (feita em durepóxi):
Comprimento da tampa: 6 mm
Massa de durepóxi colocada: ~4.3 g
Mt = Massa do motor-foguete antes do teste estático = 28.5 g
Mf = Massa do motor-foguete após o teste estático = 20.9 g
Mp = Massa dos gases ejetados = 7.6 g
Resultados:
It = Impulso total = 6.50 N.s
Fmed = Força de empuxo média = 4.75 N
Fmax = Força de empuxo máxima = 10.86 N
tq = tempo de queima = 1.37 s
CLASSE = C 5
fm = Fluxo de massa médio = 5.56 g/s
c = Velocidade de ejeção efetiva média = 855.17 m/s
Is = Impulso específico = 87.20 s
Considerando o diãmetro da garganta o diâmetro da broca (3/32") e um coeficiente de empuxo de 1.188, teremos:
Pressão média (na força média) = 898.20 kPa
Pressão máxima (na força máxima) = 2053.44 kPa
Conclusão:
O fato de utilizarmos a prensa hidráulica para a compactação do propelente aliado ao pacotinho de pólvora colocado antes de colar a tampa de durepóxi foram responsáveis por criar o melhor motor-foguete já testado!!
Mas não apenas isto: o comportamento da curva de empuxo foi de maneira progressiva, o que é previsto na teoria que considera uma queima de dentro para fora, isto não havia acontecido anteriormente.
Esta maneira construtiva de motores-foguete tem um potencial gigante para tornar-se prática!!!!
