É divertido brincar de fazer foguetes com garrafas PET, água e ar sob pressão, mas lançar pessoas presas a eles é outra história… E especialmente perigoso como você verá mais abaixo.
Foguetes de garrafas plásticas ilustram uma série de princípios relevantes da física e eles são divertidos de construir. Você pode fazê-los usando garrafas de refrigerante como fuselagem e pedaços de cano de PVC como plataforma de lançamento. Em seguida o que você precisa de água e ar comprimido como o combustível do foguete.
Em termos de física nós podemos conversar sobre a energia potencial armazenada nas garrafas depois que elas são pressurizadas, a dinâmica de fluidos de quando a mistura ar e água é expelida, arrasto no ar durante o vôo, conservação da força durante a fase de lançamento e a cinemática do projétil em movimento.
No entanto a parte mais impressionante é a grande quantidade relativa de impulso que você pode gerar com esta simples brincadeira. Você possivelmente ficará surpreso ao descobrir que o recorde de lançamento de um foguete de garrafa plástica é de um pouco mais de 600m de altura. Isso significa que o foguete do vídeo acima foi lançado a um pouco mais de 320 km/h!
Ali no vídeo parece que temos 25 garrafas de dois litros que lançam o “piloto” em uma distância horizontal de cerca de 30 metros do local de lançamento. Aparentemente ele chega a uns 10 metros de altura.
Aplicando alguns cálculos de cinemática e as leis de Newton (e sabendo que o impulso de um foguete de garrafa plástica dura entre 0,1 e 0,2 segundos) nós podemos chegar à aceleração aproximada e a força de impulso agindo no piloto durante o tempo em que a mistura de ar e água está sendo expelida dos foguetes.
Durante um breve período o nosso aspirante a astronauta chegou a sentir forças de até 900 kg e aceleração nas proximidades de 10 vezes a força da gravidade (10g)! Não é por nada que ele parece meio aturdido depois de aterrissar. [Popsci]