miércoles, 27 de octubre de 2010

Carro de vapor - TERCERA LEY DE NEWTON

Durante la Feria Anual de la Ciencia INTERCOBAEH celebrada el 18 de octubre del 2010 en la ciudad de Pachuca; Hidalgo, México se presentaron distintos experimentos de Física y Química. Entre los participantes se encontró un carrito impulsado con vapor de agua:


video

El objetivo del experimento es mostrar el movimiento de un carro a partir de la ebullición de agua en una caldera, basando dicho funcionamiento en la tercera Ley de Newton.

El “Carro de Vapor” fue una máquina construida por Newton en el año 1670. Una simple caldera montada sobre cuatro ruedas, la cual se desplazaba debido a la reacción que sobre el aire ejercía un chorro de vapor a presión. La posibilidad de la propulsión por reacción ha sido, teórica y prácticamente probada, siendo de notar que, fundada en este principio, funcionaba la eólica de Herón el año 130 A.C.
En el año 1771 apareció en Francia un carro automóvil a vapor, que fue construido por Joseph Cugnot, el cual es conservado todavía en uno de los museos de Paris.
Han seguido otros inventores haciendo experimentos, pero la vida propiamente dicha del automóvil, no dio principio hasta que le fue aplicado el motor de combustión interna, siendo Gottlieb Daimler quien construyo el primero. Desde aquel momento se buscó el perfeccionamiento del motor a gasolina, pues fue advertida seguidamente la ventaja de esta clase de fuerza motriz sobre la producida a vapor.
Es de notar que en esos años de algarabía propia por la construcción de vehículos no se pensó en las consecuencias que traería al medio ambiente la combustión de la gasolina. Hoy podemos apreciar la contaminación del aire como una problemática mundial por el uso excesivo de combustibles fósiles. ¿Por qué no retomar la idea de Newton y construir un carro que expulse vapor de agua?

El carrito de éste experimento tiene una lata metálica que hace el papel de una caldera, dentro de ella, el vapor producido al hervir el agua presiona en todas las direcciones; pero mientras las presiones superior e inferior se equilibran entre sí, la presión sobre la pared lateral no tiene presión contraria que la equilibre (puesto que por este lado el vapor sale libremente) y empuja al carro hacia adelante.
La Ley de la Acción – Reacción fundamenta el experimento, que a la letra dice: “Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas”. Gráficamente la dirección y sentido de la fuerza de reacción que se produce al moverse el carro, la podemos apreciar en el siguiente dibujo:



Es evidente que para hacer hervir el agua de la caldera del carro se necesita un combustible y si se usa madera o carbón, la contaminación no se vería reducida y el problema ambiental seguiría como tal. Éste experimento no pretende ser un prototipo de un carro con nuevas tecnologías que permitan el funcionamiento de un motor empleando combustibles ecológicos. Sino mostrar a través de una sencilla aplicación de la tercera Ley de Newton la realización de un Trabajo Mecánico útil (desplazamiento del carro).

5 comentarios:

Anónimo dijo...

porque como dice la tercera ley de newton. que por cada fuerza que actua sobre un cuerpo, esta realiza una fuerza de igual intensidad, pero el sentido es contrario.
en este caso la fuerza q se aplico fue el vapor, como el agua q se calento llego a su punto de ebullicion la furza con la que salio el vapor hizo que el carro avanza, pero del lado contario de la salida del vapor.

cristian benjamin

Anónimo dijo...

hoy soy francisco javier aguilar hernandez
bueno la lectura me parecio muy interesante un carro que se impulsa gracias a la presion del vapor la direccion del vapor debe ser equilibrida para que exista movimiento,vapor es una gran idea para no seguir con la contaminacion ya existente a nivel mundial, puesto que no se tomo en cuenta el daño que produce el esmog producto de esto me parece una fantastica idea lanzar el proyecto a nivel mundial para frenar la contaminacion.

Anónimo dijo...

basado en la tercera ley de newton el objetivo del experimento es mostrar el movimiento de un carro apartir de la ebullicion de agua.con la construccion de este proyecto pienso que habrian bastantes beneficios y uno de ellos seria para el medio hambiente y el mas importante ya que con la construccion de este carro en lugar de sacar humo este emite vapor entonces no contaminaria al medio hambiente y seria mas agradable para la sociedad por que tambien ayudaria a que hubieran menos enfermedades respiratorias otro beneficio seria para la economia ya que seria muy notable que no gastariamos en gasolina y ahorraremos dinero que podriamos usar para cosas de mas importancia.!
by:Mario Alexis Gerrero Martinez

Anónimo dijo...

hola soy IVAN BELLO CHAVEZ: no pues me parecio estupendo el carro impulsado por vapor, pero pienso que la contaminacion no disminuiria ya que para generar vapor se emplea a una temperatura al agua y para crear esa sierta temperatura tienes que tener una combustion como:(quemar un tronco) y eso afectaria al planeta. Y pues me imagino que el carro solo podria transportar a una persona y la carroseria deve ser ligera para que exista un sierto mobimiento impulsado por vapor mas efectibo ... y el carro es impulsado por la precion que ejerse el vapor al buscar salida y ke esta sea minima.

Anónimo dijo...

hola SOY JOSE PABLO PRADO CEJA:esto es un experimento muy padre y pues esto me imajino que fue un gran avanse tegnologico en esa epoca y serviria para el futuro ,cuando se acave el petroleo para generar gasolina, tendremos que acudir a este proyecto o alomejor para ese entonses ya abra otro combustible mas ecologico, y no un carro que es impulsado por vapor .