Como funcionam os fogos de artifício

Fogos de artifício podem parecer mágicos, mas a ciência por trás deles é fácil de entender. Aprenda como fogos de artifício e foguetes funcionam. p Se você já foi a um show aéreo de fogos de artifício em um parque de diversões, jogo de beisebol, Celebração do quarto de julho ou na véspera de ano novo, então você sabe que os fogos de artifício têm uma magia especial e bonita - um bom show é absolutamente incrível.

p Você já se perguntou como essa magia funciona? O que é lançado ao céu para fazer essas belas exibições? Neste artigo, você aprenderá tudo sobre fogos de artifício, estrelinhas e fogos de artifício aéreos.

p Quase todo mundo nos Estados Unidos tem alguma experiência pessoal com fogos de artifício, quer das celebrações do quarto de julho ou da véspera de ano novo. Por exemplo, você provavelmente já viu faíscas e fogos de artifício. Acontece que se você entender esses dois dispositivos pirotécnicos , então você está no caminho certo para entender os fogos de artifício aéreos. O sparkler demonstra como obter brilho, luz cintilante de fogos de artifício, e o foguete mostra como criar uma explosão.

p Foguetes existem há centenas de anos. Eles consistem em pó preto (também conhecido como pólvora) ou pó de flash em um tubo de papel apertado com um fusível para acender o pó. Pó preto, discutido brevemente em Como funcionam os motores de foguete, contém carvão, enxofre e nitrato de potássio. Uma composição usada em um foguete pode ter alumínio em vez de ou além de carvão para iluminar a explosão.

p Sparklers são muito diferentes dos fogos de artifício. Um faísca queima por um longo período de tempo (até um minuto) e produz uma luz extremamente brilhante e chuvosa. Os faíscas são frequentemente chamados de "faíscas de bola de neve" por causa da bola de faíscas que envolve a parte em chamas do faísca. Se você olhar para a patente nº 3, 862, 865:Composição do Sparkler, você pode ver que um diamante consiste em vários compostos diferentes:

Um combustível
Um oxidante
Pó de ferro ou aço
Um fichário

p Veja esta pergunta do dia para uma discussão sobre oxidantes - nitrato de potássio é muito comum. o combustível é carvão e enxofre, como em pólvora negra. o encadernador pode ser açúcar ou amido. Misturado com água, esses produtos químicos formam uma pasta que pode ser revestida em um fio (por imersão) ou derramada em um tubo. Depois de secar, você tem um diamante. Quando você acende, o faísca queima de uma ponta a outra (como um cigarro). O combustível e o oxidante são proporcionados, junto com os outros produtos químicos, para que o faísca queime lentamente em vez de explodir como um foguete.

p É muito comum que fogos de artifício contenham alumínio, ferro, aço, pó de zinco ou magnésio para criar brilho, faíscas cintilantes. Os flocos de metal aquecem até ficarem incandescentes e brilharem intensamente ou, a uma temperatura alta o suficiente, realmente queimar. Uma variedade de produtos químicos pode ser adicionada para criar cores.

p Na próxima seção, veremos fogos de artifício aéreos, como aqueles que você pode ver em uma exibição de fogos de artifício.

Fogos de artifício aéreos

Fogos de artifício aéreos são grandes, fogos de artifício coloridos que você pode ver em um show de quatro de julho. p Um fogo de artifício aéreo é normalmente formado como um Concha que consiste em quatro partes:

Recipiente - Normalmente papel colado e barbante formando um cilindro
Estrelas - Esferas, cubos ou cilindros de uma composição semelhante a faísca
Carga de estouro - Carga semelhante a um foguete no centro da concha
Fusível - Fornece um atraso de tempo para que o projétil exploda na altitude certa

p Localizado logo abaixo da carcaça está um pequeno cilindro que contém a carga de levantamento.

p o Concha é lançado a partir de um argamassa . A argamassa pode ser curta, tubo de aço com um levantamento de carga de pólvora negra que explode no cano para lançar o projétil. Quando a carga de levantamento dispara para lançar o projétil, ele acende o fusível da concha. O fusível do projétil queima enquanto o projétil sobe para a altitude correta, e, em seguida, acende a carga explosiva de forma que ela explode.

Uma concha simples usada em uma exibição aérea de fogos de artifício. As bolas azuis são as estrelas, e o cinza é pó preto. O pó é embalado no tubo central, que é a carga de estouro. Também é borrifado entre as estrelas para ajudar a acendê-las. p Conchas simples consistem em um tubo de papel cheio de estrelas e pólvora negra. As estrelas vêm em todas as formas e tamanhos, mas você pode imaginar uma estrela simples como algo como um composto cintilante formado em uma bola do tamanho de uma ervilha ou de uma moeda de dez centavos. As estrelas são despejadas no tubo e, em seguida, rodeadas por uma pólvora negra. Quando o fusível queima na casca, ele acende a carga explosiva, fazendo com que o escudo explodisse. A explosão inflama o exterior das estrelas, que começam a arder com chuvas brilhantes de faíscas. Já que a explosão joga as estrelas em todas as direções, você obtém a enorme esfera de luz cintilante que é tão familiar em exibições de fogos de artifício.

Conchas Multibreak

p Conchas mais complicadas explodem em duas ou três fases. Conchas como esta são chamadas multibreak cartuchos. Eles podem conter estrelas de diferentes cores e composições para criar uma luz mais suave ou mais brilhante, mais ou menos faíscas, etc. Alguns projéteis contêm explosivos projetados para estalar no céu, ou assobios que explodem com as estrelas.

p Os reservatórios multibreak podem consistir em um reservatório preenchido com outros reservatórios, ou eles podem ter várias seções sem usar shells adicionais. As seções de uma cápsula de quebra múltipla são acionadas por diferentes fusíveis. O estouro de uma seção inflama a próxima. As cascas devem ser montadas de forma que cada seção exploda em sequência para produzir um efeito separado distinto. Os explosivos que quebram as seções são chamados quebrar cobranças .

p Próximo, veremos como fogos de artifício explodem em vários padrões durante uma exibição.

Exibições de fogos de artifício

p O padronizar que uma concha aérea pinta no céu depende da disposição das pelotas estelares dentro da concha. Por exemplo, se as pelotas estiverem igualmente espaçadas em um círculo, com pó preto dentro do círculo, você verá uma exibição aérea de explosões de estrelas menores igualmente espaçadas em um círculo. Para criar uma figura específica no céu, você cria um contorno da figura em pelotas de estrelas, envolva-os como um grupo com uma camada de carga de quebra para separá-los simultaneamente do resto do conteúdo da concha, e coloque cargas explosivas dentro dessas pelotas para explodi-las em uma grande figura. Cada carga deve ser acionada exatamente no momento certo ou tudo estará estragado.

p Para ver a aparência de algumas conchas multibreak comuns no céu, experimente o rápido e fácil "Guia de campo do HowStuffWorks para fogos de artifício aéreos". É interativo, para que você possa clicar em um nome e ver a exibição de fogos de artifício que o acompanha. Na próxima vez que você testemunhar um grande show de fogos de artifício, você saberá os nomes de cada tipo de shell que ver.

p Você pode ver como algumas das conchas multibreak mais comuns se parecem no céu, clicando nos botões na ilustração acima. Você pode ler as descrições desses shells abaixo:

Palma :Contém cometas grandes, ou cargas na forma de um cilindro sólido, que viajam para fora, explodir e, em seguida, curvar-se para baixo como os galhos de uma palmeira
Concha redonda :Explode em uma forma esférica, geralmente de estrelas coloridas
Concha de anel :Explode para produzir um anel simétrico de estrelas
Salgueiro :Contém estrelas (a alta composição de carvão as torna de longa duração) que caem em forma de galhos de salgueiro e podem até ficar visíveis até atingirem o solo
Roundel :Explosões em um círculo de conchas marrons que explodem em sequência
Crisântemo :Explosões em um padrão esférico de estrelas que deixam um rastro visível, com um efeito um tanto sugestivo da flor
Pistilo :Como uma concha de crisântemo, mas tem um núcleo que é de uma cor diferente das estrelas externas
Concha marrom :Faz um grande estrondo
Serpentina :Explosões para enviar pequenos tubos de bombas incendiárias deslizando para fora em caminhos aleatórios, que pode culminar em estrelas explodindo