George Méliès . Cansat

1902 Viaje a la Luna

Una película que no podemos perdernos es esta obra maestra de 1902

Esta es la versión que mas me ha gustado

En el siglo XVII Newton ya formuló la ley de gravitación universal, incluso indicó que si se lanzaba con un tiro parabólico lo suficientemente potente se pondrían objetos en órbita.

La ciencia + ficción nos ha dado obras maestras como «De la tierra a la Luna» por Julio Verne, una historia con muchos puntos de vista a tratar, pero el nuestro es la ciencia ficción, Julio Verne más que conocido, toca rendir homenaje a otro de los precursores de la ciencia ficción George Méliès poniendo su nombre a nuestro cañón (tirachinas)

Objetivo

Una de nuestras misiones secundarias es la biomecánica del vuelo, con lo que necesitamos hacer muchas pruebas de lanzamientos.
Pensamos en dispositivos tipos Drones, o edificios altos, pero ya puestos queríamos algo reutilizable y que nos sirviera para hacer pruebas de manera más cómoda.

Pero esto es un proyecto completo en si.

Vayamos por las fases.

1º Necesidad.

Poder realizar lanzamientos repetidamente,  poder probar temas de aceleraciones.

2º Teoría

Queremos utilizar la energía potencial elástica, con el fin de obtener la suficiente fuerza para lanzar un objeto, es básicamente un tirachinas.

El papel lo aguanta todo, y nos ayuda a pensar.
El ordenador nos servirá para hacer cálculos, pero por ahora nos ayuda más el papel
 

Los cálculos una vez repasados y  estudiados, son complejos de aplicar a un papel, ahí ya entra el ordenador.

Es necesario hacer pruebas empíricas sobre las características de nuestra goma elástica, para que los cálculos sean los más próximos a la realidad.

 

F= -K Δx (Fuerza elástica)

Necesitamos sacar la constante «K» de nuestra goma elástica.
Para ello conocida la fuerza y el desplazamiento vamos haciendo nuestros cálculos

Se hacen diferentes medidas para comprobar la corrección necesaria.

F= m · a

Teniendo nuestra fuerza elástica podemos calcular la aceleración

F = -K ΔX
F = m · a

m·a =-K ·ΔX

Esto es un elástico ideal, pero no existe como tal, en nuestro caso hicimos pruebas y sacamos la ecuación  de «k» en función de la deformación
(Algo largo para poner aquí, que estará en el proyecto final)

Después de hacer todos los cálculos obtenemos unos resultados que nos indican la aceleración y velocidad dentro de lo que sería el cañón

 

Los cálculos se han realizado con una hoja de cálculo.
El tiempo (eje horizontal) está en décimas de segundo.
Con lo que si los cálculos son correctos la velocidad de salida son 40m/s y aceleraciones de 40G en teoría al menos en los primeros instantes.

Con la electrónica que se ha construido, comprobaremos los resultados teóricos.

3º Diseño.

Los cálculos previos nos dan unos valores adecuados, por lo que el modelo teórico funciona, ahora vamos a diseño físico.

El papel en blanco nos da unas primeras nociones, después al diseño en ordenador.

Aquí hay varios programas a usar, cualquiera nos puede resultar útil

Onshape con tutoriales y curva de aprendizaje bastante rápida (recomendable)

Freecad con tutoriales y muy completo, muy recomendable, pero la curva de aprendizaje igual es un poco más lenta. (muy recomendable)

Con los diseños nos podemos hacer una idea de la construcción.

4º Construcción física

Bueno aquí ya las herramientas dependen de cada uno
Nosotros hemos hecho una construcción bastante física para nuestras pruebas. Ahí ya depende de cada proyecto.

 

 

Resultado final

Ahora solo quedan pruebas de lanzamiento.
Pero eso ya será un post 🙂

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