Com construir un vaixell propulsat per vapor

Què en penseu construir un petit vaixell que floti i a més es mogui sol per l’aigua… tot gràcies al vapor d’aigua?

Experiment realitzat pels alumnes Bryan Juárez Irala, Judith Queralt Solé i Stefanny Marín Rodríguez de 4rt d’ESO de La Salle Tarragona. El padrí Jesus García (enginyer electrònic) els va donar un cop de mà.

Què necessitarem?

1 Bric de llet (21×14 aprox.) per fer la base del vaixell
1 Espelma per escalfar l’aigua
1 Recipient metàl·lic (contenidor de l’aigua/vapor)
1 Llauna
1 Galleda on es mourà el vaixell
1 Aigua (suficient per omplir la galleda)
1 Encenedor
4 Palletes
Pegament

Com es fa?

Per poder veure el vaixell en acció, primer cal construir-lo.

Per fer la base cal seguir les següents passes:

• Estirar i retallar el bric de manera que quedi un rectangle
• Retallar i doblegar per que quedi així (figura 1)
• Doblegar i pegar tot per obtenir aquesta forma (figura 2)
• A cinc centímetres de la punta, fer un petit rectangle de 1,5 x 0,5 cm

Per fer el motor del vaixell, fem el següent:

• Retallar una franja de 5cm de la llauna i doblegar-la per la meitat de manera que quedi un rectangle de 5cm d’ample i dibuixar una línia que recorri tot el rectangle a 1cm del marge.
• La bora que ha quedat marcada, es doblega cap a dins.
• A continuació cal obrir una mica una de les parts doblegades i introduir dues palletes retallades per la meitat (figura 3)
• Una vegada dins, fixar els costats que havien sigut doblegats cap a dins abans i treure les palletes.
• Col·locar dues palletes enteres al forat restant doblegant la part per ones xucla i fixar-les (figura 4)
• Col·locar el motor sota el vaixell utilitzant el petit rectangle de manera que quedi així (figura 5)
• Fixar una meitat de palleta i pegar també les palletes del motor a l’anterior (figura 6)

Ara només queda enganxar una vela sota el motor (llauna). Quan s’encengui, escalfarà l’aigua per que surti en forma de vapor i el vaixell es començarà a moure. Pot trigar una mica. Tingueu paciència.

Què passa?

La idea principal és imitar la producció d’energia fent que una base (en aquest cas, un bric de llet) es propulsi gràcies al vapor d’aigua. És interessant veure com es compleixen i es demostren dues lleis de la física i com un motor tan simple i petit, pot fer que un cos es mogui.

La idea del motor és que l’aigua del recipient on estigui el vaixell entri a la mateixa vegada que el vapor d’aigua surt per propulsar el vaixell, de manera que ni cal recarregar el dipòsit ja que l’aigua es fica sola.

Quan el vapor surt d’una forma més agressiva del normal per la pressió, s’està complint la 3a llei de Newton (acció-reacció) i la vaporització.

Com a curiositat, es podria dir que hem utilitzat un mètode que produeix energia i moviment que no contamina tant com els mètodes convencionals a la indústria o als vehicles.

Què aprenem?

• Es pot aprendre que el vapor d’aigua és més poderós del que podria semblar en un primer moment quan una mínima pressió s’aplica.
• També descobrim com funciona el principi d’acció-reacció o la llei de moviment de Newton.

Element de la taula periòdica destacat de l’experiment:

• És un gas incolor, inodor i insípid.
• És molt reactiu.
• És un mal conductor del calor i l’electricitat.

Oxígen