Experimental determination of the drag-force coefficient through soda-bottle rocket launching

Authors

  • Jessica de Oliveira Chang Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Felipe Luiz Quinalha Costa Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Iago Cipriano Dutra Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Gabrielle Aquino Ferreira Nery Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Luis Henrique Nery Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Emilly Rafaelly Rabelo Rodrigues Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Angelo Melari Garcia Selin Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Felipe Teixeira Zambello Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation
  • Daniel Juliano Pamplona da Silva Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas
  • Rodrigo Rocha Cuzinatto Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n2p529

Abstract

This paper’s main objective is to measure the drag-force coefficient for low-velocity movements of pressurized-air-water soda-bottle rockets. This is performed via two types of flights, namely vertical fall and inclined launch. The determined values are k = (0.05 ± 0.02)s-1 for the vertical fall and k = (0.03 ± 0.02)s-1 for the inclined motion.

Author Biographies

Jessica de Oliveira Chang, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Graduada em Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, Instituto de Universidade Federal de Alfenas. Egressa do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência.

Felipe Luiz Quinalha Costa, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Bacharel em Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG), graduando em Engenharia Ambiental na UNIFAL-MG, ex-bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência. Estagiário em Logística Inbound na Brainfarma Indústria Química e Farmacêutica S/A.

Iago Cipriano Dutra, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Bacharel em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG). Graduando em Engenharia Química pela Universidade Federal de Alfenas, bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência e membro da ProeQ Jr., empresa Júnior de Engenharia Química da UNIFAL-MG.

Gabrielle Aquino Ferreira Nery, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Graduada em Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG). Graduanda do curso de Engenharia Química na UNIFAL-MG. Bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência.

Luis Henrique Nery, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Graduado em Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG). Graduando do curso de Engenharia Química na UNIFAL-MG. Bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência. Membro da ProeQ Jr., empresa júnior de Engenharia Química da UNIFAL-MG.

Emilly Rafaelly Rabelo Rodrigues, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Graduada em Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia pelo Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de Alfenas. Egressa do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência.

Angelo Melari Garcia Selin, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Graduando em Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, Instituto de Universidade Federal de Alfenas. Bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência.

Felipe Teixeira Zambello, Student of Universidade Federal de Alfenas, student of Scientific Initiation

Bacharel em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL-MG). Graduando do curso de Engenharia Química na UNIFAL-MG. Ex-bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência. Analista de Qualidade na Thyssenkrupp Brasil Ltda.

Daniel Juliano Pamplona da Silva, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas

Doutor em física, professor associado do Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de Alfenas. Atua no Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia e no Programa de Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental. Tutor do Programa de Educação Tutorial (PET), grupo PET Ciência, entre 03/2013 e 03/2019.

Rodrigo Rocha Cuzinatto, Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas

Doutor em física, professor associado do Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal de Alfenas. Atua no Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia e no Programa de Pós-Graduação em Física.

References

CUZINATTO, R. R. et al. Construindo um foguete de garrafa pet e sua base de lançamento de PVC: o protótipo Rocketeers UNIFAL-MG, Física na Escola, v. 15, p. 52-59, 2017.

CUZINATTO, R. R. et al. Rocketeers UNIFAL-MG: o ensino de física através o lançamento de foguetes artesanais, Revista Ciência em Extensão, v. 11, p. 40-62, 2015.

FINNEY, G. A. Analysis of a water-propelled rocket: A problem in honors physics, American Journal of Physics, v. 68, p. 223-227, 2000.

HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008, v. 1.

KRAFF, A. V. et al. Obtención y solución a la ecuación de movimiento de un cohete, actuan-do sobre él las fuerzas externas del campo gravitacional constante y el rozamiento del aire proporcional a la velocidade. Revista Mexicana de Física E, v. 61, p. 6-10, 2015.

MARION, J. B.; THORNTON, S. T. Classical Dynamics of particles and systems, 4. ed. Orlando: Saunders College Publishing, 1995.

MORITZ, H. Geodetic reference system 1980. Journal of Geodesy, v. 74, p. 128-133, 2000.

QUEIROZ, A. M.; CUZINATTO, R. R. O efeito do arrasto no lançamento de foguetes artesanais: aspectos teóricos. Revista Brasileira de Iniciação Científica, v. 4, p. 82-109, 2017.

RIVEROS, H. G. Taller: La computadora en el Laboratorio, Latin-American Journal of Physics Education, v. 10, p. 4325-1–4325-14, 2016.

SOUZA, J. A. Um foguete de garrafas pet. Física na Escola, v. 8, p. 4-11, 2007.

VUOLO, J. H. Fundamentos da Teoria de Erros. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1996.

WIDMARK, S. A. Rocket Physics. The Physics Teacher, v. 36, n. 3, p. 148-153, 1998.

Published

2019-08-28

How to Cite

Chang, J. de O., Costa, F. L. Q., Dutra, I. C., Nery, G. A. F., Nery, L. H., Rodrigues, E. R. R., … Cuzinatto, R. R. (2019). Experimental determination of the drag-force coefficient through soda-bottle rocket launching. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 36(2), 529–542. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n2p529

Issue

Section

Atividades experimentais no ensino de Física