Un exitoso proyecto de feria de ciencias inspira creatividad, provoca que los estudiantes cuestionen sus suposiciones y, en general, implica algo que desafía la gravedad. Puede construir un aerodeslizador de placas de papel a partir de algunos materiales simples, y sirve para demostrar varias leyes importantes de la física. El proyecto ofrece muchas oportunidades para que los estudiantes tomen medidas, registren datos e introduzcan nuevas modificaciones para mejorar el rendimiento del aerodeslizador.
Materiales, construcción y pruebas de campo
Recoja algunos materiales, incluido un desechable plato de papel, un globo, un par de tijeras y una botella de pegamento. Un plato de tarta desechable es ideal para el experimento debido al borde elevado y la durabilidad del material. Pega un pequeño cuadrado de cartón en el fondo del plato. Corta esta pieza de un plato de papel por separado y colócala en el centro del aerodeslizador. Usando sus tijeras, cree un pequeño orificio a través del centro del plato y el cuadrado de cartón. Tire de la abertura del globo a través de la superficie inferior del orificio de la placa. Si el agujero no es lo suficientemente grande, intenta agrandarlo lo suficiente como para caber en el globo. No tire la mayor parte del globo a través del orificio. Es posible que necesite ajustar la posición del globo a medida que lo va explotando. Infle el globo y cierre la abertura para evitar que se escape el aire. Usando una mesa grande y plana, coloque la placa al revés para que la abertura del globo se dirija hacia el suelo. Cuando sueltas el globo, el aire fluirá inmediatamente hacia afuera y hacia abajo, forzando a la placa a flotar sobre la superficie de la mesa.
La ciencia de los aerodeslizadores
La tercera ley de movimiento de Newton establece que para cada acción hay una reacción igual y opuesta. En el caso del aerodeslizador de placas de papel, la acción inicial es el flujo de aire, que el globo proyecta hacia abajo hacia la mesa. A medida que el globo exprime el aire, la presión debajo de la placa aumenta. La reacción opuesta en este caso es el vuelo del aerodeslizador fuera de la superficie de la mesa. Esta reacción solo es posible porque el aerodeslizador tiene mucha menos inercia que la mesa, por lo que el aerodeslizador reacciona al movimiento del aire hacia afuera del globo al ascender hacia arriba contra la fuerza de la gravedad.
Experimentation
< Una vez que tenga un aerodeslizador en funcionamiento, intente experimentar con el modelo ajustando algunas variables importantes. Por ejemplo, el tamaño del agujero afectará la tasa de flujo de aire fuera del globo. Intente agrandar el agujero en un segundo aerodeslizador y compare qué tan bien vuelan los dos modelos. Otra modificación interesante consiste en hacer pequeños agujeros en el borde del plato de papel. En lugar de que el aire se escape por debajo de la placa en todas las direcciones por igual, esto concentrará una corriente de aire en una sola dirección. Nuevamente, refiriéndonos a la tercera ley de Newton, la acción del aire que escapa del orificio lateral de la placa impulsará a la nave a moverse en la dirección opuesta, en lugar de simplemente asomarse en su lugar.
Mediciones y recopilación de datos
Puede medir cuantitativamente la potencia de elevación de su aerodeslizador colocando pequeños pesos en la superficie superior de la placa. Comience este experimento recopilando algunos pesos uniformes; las monedas funcionarían bien para esto. Comience agregando pesas, equilibrando la distribución de la masa a través de la superficie, hasta que la nave ya no se levante de la mesa. Anote el peso como su primera medición y compárelo con la potencia de elevación de los otros modelos de aerodeslizador. Si ha intentado hacer agujeros en el costado para crear una corriente de aire de propulsión, intente medir la distancia que recorre su aerodeslizador en la habitación y compare sus resultados con los otros estudiantes.
Otros proyectos
No hay nada más satisfactorio que el hecho de que los estudiantes creen su propia y única idea que funciona. Entregue a los alumnos algunos materiales básicos, como papel de construcción, cinta adhesiva, palitos de helado, lo que crea que podría ser útil en la modificación de aerodinos con placa de papel. Por ejemplo, inspirándose en la naturaleza, los estudiantes pueden intentar colocar una aleta de papel, o alas, para darle estabilidad a la nave durante el vuelo.
