O efeito do arrasto no lançamento de foguetes artesanais

aspectos teóricos

Resumo

Este trabalho apresenta os fundamentos teóricos para a descrição do movimento balístico sob influência do arrasto desenvolvido por dois tipos de foguetes artesanais: os impulsionados por água pressurizada e os propelidos pelos gases liberados na queima de combustível sólido. Os primeiros desenvolvem velocidades baixas ( ) e, por isso, sofrem ação de uma força de arrasto linear com . Os segundo adquirem velocidades iniciais altas o suficiente para requerer a modelagem da força de arrasto como quadrática na velocidade. Resolvemos em detalhes as equações de Newton nos dois casos, construindo as funções horárias das posições e as equações de trajetória. Obtemos as funções da velocidade inicial do projétil e do coeficiente de arrasto para baixas velocidades em função do tempo de voo do foguete e de seu alcance. Mostramos que o alcance dos foguetes é menor na presença do arrasto do que na ausência dele.