Proyecto Ornitóptero 2012Índice ¿Có mó vuelan las aves? ¿Has observado los pájaros volando y pensado que volar parece fácil? 2 ¿Cómo funciona la superficie sustentadora? 2 ¿Por qué vuelan los pájaros? 3 ¿Cómo vuelan las aves? 5 Esqueleto de las aves 5 Elementos que ayudan a volar a las aves 6 ¿Cuál ave es mejor para volar? 7 ¿Có mó vuelan lós aviónes? Partes de un avión 8 Hay dos sistemas de tracción que permiten volar a un aeroplano 9 Los pioneros de la aviación. 9 Tipos de aeroplanos 10 Uso de los aviones 10 El órnitó pteró Leonardo da Vinci 11 El ornitóptero 12 Construcción del ornitóptero 12 Bibliógrafí a 13 1 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 ¿Cómó vuelan las aves? ¿Has observado los pájaros volando y pensado que volar parece fácil? Hace siglos que la humanidad sueña con emprender el vuelo como las aves. Algunos individuos llegaron al extremo de aletear inútilmente con alas de plumas. Sin embargo, el cuerpo humano es pesado y carece de los músculos necesarios para volar. Los pioneros de la aviación no tardaron en comprender que, para unirse a los pájaros, tenían que saber cómo volaban éstos. Descubrieron que las alas de las aves son superficies sustentadoras. Cuando el aire fluye sobre las alas de un ave, por arriba y por debajo de éstas se produce una diferencia en la presión del aire. La diferencia de presiones crea la llamada “fuerza ascensional”, capaz de superar el peso de un pájaro o de un avión. Se la denomina vuelo más pesado que el aire y es así como vuelan planeadores y aviones. Los globos y los dirigibles son vehículos más ligeros que el aire. Se los llena de aire caliente (que siempre se eleva) o de gases como el helio o el hidrogeno, más ligeros que el aire que los rodea. ¿Cómo funciona la superficie sustentadora? El aire que pasa por encima de la superficie superior curva del ala es más veloz que el flujo que recorre la superficie inferior. Este fenómeno provoca una diferencia de presiones, que eleva o lanza el ala hacia arriba. 2 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 Vista dorsal de un ala, mostrando el patagio que es una estructura epidérmica con un tendón interno para cortar el aire. Vista lateral mostrando las diferencias en la forma de las caras superior e inferior, forzando una mayor velocidad del aire en la cara superior. ¿Por qué vuelan los pájaros? Los pájaros vuelan más alto, más lejos y más rápido que cualquier otro animal volador. Muchas especies cruzan océanos y continentes en sus migraciones. Además, las aves son los únicos animales voladores que aprovechan regularmente el viento como fuente de la fuerza ascensional. Las alas de los 3 pájaros están dotadas de dos grupos de músculos pectorales. En la mayoría de los ejemplares, dichos músculos suponen la tercera parte del peso total del Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 pájaro. El poder muscular mueve las plumas largas y rígidas del vuelo. Las de las puntas de las alas, denominadas primarias, impulsan al pájaro hacia adelante, al tiempo que el resto del ala genera la fuerza ascensional. Las alas cambian de forma a medida que suben y bajan. Son anchas y están extendidas durante el movimiento descendente, y se cierran en el ascendente. La forma de ala y el estilo de vida del pájaro están estrechamente relacionados. Aunque las alas largas son más eficientes que las cortas, el aleteo requiere más esfuerzo. Generalmente las aves de alas largas son pájaros que planean en las alturas. Las de alas cortas tienen menos resistencia, peros ganan velocidad rápidamente. Estructura de una pluma típica en la que se muestran sus Esquema de un ala típica, mostrando las partes. diferentes plumas que la componen. 4 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 ¿Cómo vuelan las aves? Movimiento del ala y función de las primarias. Esqueleto de las aves Su esqueleto es liviano, porque los huesos de las aves están neuma tizados, esto significa que son huecos. Así, su cuerpo es más liviano para poder volar. 5 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 El esqueleto de las aves modernas. Elementos que ayudan a volar a las aves: 1. Control de vuelo: Las largas plumas de la cola ayudan a controlar el vuelo, sobre todo la conducción y el frenado. 2. Poder del vuelo: Las plumas primarias convierten la potencia muscular en empuje o de potencia hacia adelante. 3. Motor del vuelo: Dos grupos de músculos pectorales impulsan las alas hacia arriba y hacia abajo, o que proporciona la fuerza necesaria para 6 que el ave vuele. Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 ¿Cuál ave es mejor para volar? La forma del ala: La longitud y el ancho de las alas de las aves influyen en la velocidad que pueden alcanzar y en la distancia que son capaces de recorrer. A partir de la forma de las alas, podemos extraer muchas conclusiones sobre el estilo de vida de las aves. AVE VELOCIDAD CARACTERÍSTICAS FORMA DE LA ALA Albatros 80 km por Posee alas largas y estilizadas hora que le permiten volar en medio de fuertes vientos y en alta mar. Cóndor 56-64 km Utiliza sus alas largas y anchas por hora para encumbrarse con las corrientes térmicas de las zonas montañosas. Vencejo 59-99 km Tiene alas largas estilizadas que por hora le proporcionan energía duradera con poco alimento o ingestión de combustible. Codorniz 60-92 km Tiene alas muy cortas, lo que le por hora permite acelerar rápidamente en distancias cortas. Gorrión 27 km por La mayoría de las aves hora pequeñas, como los gorriones, presentan alas de tamaño medio para el vuelo cotidiano. Colibrí 80-96 km Posee alas pequeñas rígidas y por hora delgadas que parecen los rotores de un helicóptero y le proporcionan un excelente 7 control del vuelo. Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 ¿Cómó vuelan lós aviónes? Partes de un avión Los componentes básicos de un avión son el fuselaje, las alas, el empenaje de cola, y el tren de aterrizaje. El fuselaje aloja al piloto, los pasajeros y la carga. Las alas tienen una forma especial para dar sustentación al avión. Los alerones móviles en las alas controlan el alabeo. El empenaje de cola incluye partes móviles: el timón y los alerones, que controlan el cabeceo y la dirección. La aleta y el estabilizador horizontal son fijos, y aumentan la estabilidad durante el vuelo. El tren de aterrizaje permite al avión rodar por la pista de aterrizaje durante el despegue y el aterrizaje. 8 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 Hay dos sistemas de tracción que permiten volar a un aeroplano 1. Avión de hélice 2. Avión propulsión a chorro 2. La hélice puede ser movida tanto por un motor de combustión interna como por un motor turborreactor. Debido a su diseño, empuja el aire hacia atrás con sus palas, que penetran en el aire como un tornillo. 3. La propulsión a chorro produce el empuje al descargar los gases de escape, producto de la combustión, a una velocidad mucho mayor que la que tenía el aire al entrar en el motor. Los pioneros de la aviación. 9 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 Los norteamericanos hermanos Wright, decidieron colocar al planeador un motor que lo impulsara con más fuerza. Y así lograron recorrer con ese aparato una distancia de 250 metros en un minuto. A partir de ese momento, los hombres comprendieron que ya podían viajar por el aire como las aves. Y llamaron aviones a esos aparatos. Pronto, en todos los países comenzaron a construirse aviones, con los cuales empezaron a realizar viajes. Tipos de aeroplanos Los aeroplanos se pueden clasificar en tres tipos según su función y el ámbito de operación: comerciales, incluyendo los de transporte de pasajeros y carga, ya sea en líneas regulares o chárter, militares y aeroplanos de la aviación general, que son los no comprendidos en los otros dos. Las particulares características de cada avión están determinadas por la naturaleza de los servicios a realizar. El aumento de la especialización en su uso ha traído como consecuencia una amplia variación en los requerimientos de diseño. Uso de los aviones Uno de los campos con más aplicación de la aviación general es la agricultura, donde se utilizan aviones para fumigar o para distribuir fertilizantes y simientes. También se usa para la inspección aérea de oleoductos y tendidos 10 eléctricos, fotografía aérea, cartografía, patrullas forestales y control de la fauna salvaje. Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 El órnitópteró Leonardo da Vinci y sus inventos Leonardo da Vinci Hubo un artista, cuyo nombre era Leonardo da Vinci, quien además de pintor era inventor. Él ideó y dibujó muchas aeronaves, algunas de las cuales tenían forma de pájaro. Estaba convencido de que los ornitópteros (aparatos que agitan las alas) eran la clave del vuelo propulsado. Realizo muchísimos bocetos de ornitópteros, que iban de alas atadas con correas a carros voladores. 11 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 El ornitóptero Ejemplo de un modelo a construir Un ornitóptero es una máquina diseñada para volar batiendo las alas. Construcción del ornitóptero 12 Para la construir del ornitóptero el material y las actividades se encuentran en el archivo: Producto 1 _ Guía para el alumno Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 Bibliografía Tema: El dominio del aire Autores: Adolfo Navarro / Hesiquio Benítez Subtemas: II. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN III. PLUMAS Y PLUMAJES IV. ¿CÓMO SE DESPLAZAN LAS AVES? Dirección electrónica: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/c iencia3/138/htm/dominio.htm Tema: ¡A Volar! Autores: Texto: Francisco Fernández, Ilustración: Myriam Holgado Dirección electrónica: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/colibri/cuentos/arte 3/htm/sec_2.htm Tema: Algo sobre aviones Dirección electrónica: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/colibri/cuentos/jue 13 gos2/htm/sec_45.htm Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo Proyecto Ornitóptero 2012 ¿Cómo ves? Revista de divulgación de la ciencia de la UNAM Tema: Leonardo Da Vinci: la obsesión por volar Autores: Atenayhs Castro y Adriana Elisa Espinosa Dirección electrónica: http://www.comoves.unam.mx/articulos/74_leonardo/74_le onardo.html Tema: Ornitoptero Freebird (planos de construcción) Dirección electrónica: http://www.taringa.net/posts/info/2637328/ornitoptero- Freebird.html 14 Tecnología de computación 1 | Profesor: José Guadalupe González Trejo