Procedimiento Experimental

Para optimizar la velocidad de nuestra embarcación es necesario analizar los factores que determinan  el desempeño de ésta.  Del principio de conservación de la cantidad de movimiento podemos observar la relación que nos permitirá encontrar los procesos que intervienen en el desempeño del bote.

Si realizamos un análisis en los tres ejes principales obtendremos las siguientes expresiones:

En cada eje podemos diferenciar:

El análisis sobre el eje y, se realizo antes para establecer los valores y condiciones de estabilidad, donde W: es el peso de la botella mas el bote y E: es el empuje del fluido sobre el barco. Por otro lado, para el eje z sabemos que no hay fuerzas involucradas, ya que el movimiento del barco solo es en dos dimensiones.

Sin embargo, en el eje x se lleva a cabo todo el análisis de fuerzas.

Finalmente la ecuación que modela el movimiento es

Donde:

       

                El primer término del lado izquierdo se puede obtener fácilmente utilizando la ecuación de Bernoulli,  ya que conocemos las condiciones del sistema de propulsión, es decir, el área de salida, y la altura de la columna de agua, con las que podemos determinar la velocidad del chorro  y el caudal. El ángulo de desviación que mejor aprovecha la energía del chorro es beta =0 para estas condiciones Fi = 29.788 N. Por otra parte, Cd lo podemos obtener mediante un flujo con velocidad conocida, midiendo la fuerza que el flujo realiza sobre el bote con un dinamómetro  y despejando de:

              

  Con el objetivo de modelar la estructura física que tendrá el bote finalmente, nos planteamos la idea de establecer, primero que nada, una maqueta con las dimensiones obtenidas matemáticamente, para probar como serán las uniones entre los trozos de madera y de cómo se formara el casco del barco.