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En estudios realizados previamente se ha podido establecer los diversos factores que influyen en el vuelo de aviones


Enviado por   •  22 de Diciembre de 2017  •  Ensayos  •  2.284 Palabras (10 Páginas)  •  171 Visitas

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  1. fundamentos

  1. Marco teórico

En estudios realizados previamente se ha podido establecer los diversos factores que influyen en el vuelo de aviones normales como son el peso que tiene el avión producto de la gravedad y también la inercia a la resistencia al avance que mantiene al avión estático, para evitar esto y lograr hacer que el avión cumpla su objetivo se necesita de dos fuerzas que son: el empuje o fuerza hacia delante que supere a la resistencia y  también la sustentación que debe superar a la fuerza del peso del avión.

Las leyes del movimiento son muy importantes cuando se estudia aerodinámica. Aerodinámica es conocida como la rama de la mecánica que se ocupa del movimiento del aire y otros gases y con los efectos de dicho movimiento en los cuerpos del medio. Los aviones y helicópteros siguen los principios y teoremas de este estudio de la ciencia y en este caso en el funcionamiento de los modelos de aviones de papel. Los diversos principios que se utilizan en este estudio y más específicamente en el trabajo de los aviones de papel son: arrastre, levantamiento, vuelo, empuje, peso y velocidad.

Las leyes del movimiento de Newton aportan una gran cantidad de conceptos básicos a la aerodinámica. Sin aerodinámica, los aviones modernos o aviones de papel de hoy en día no existirían

Existen leyes de la aerodinámica que son aplicables a cualquier objeto que se desplace en el aire uno de ellos y que se lo intentara poner en práctica en el vuelo de cada diseño es “El teorema de Bernoulli” que comprueba experimentalmente que “La presión interna de un fluido decrece en la medida que la velocidad del fluido se incrementa, es decir en un fluido en movimiento la suma de la presión y la velocidad en un punto cualquiera permanece constante “, como se indica en la formula:

                      (1)[pic 1]

Donde k es la constante y para que se cumpla esto mientras más velocidad la presión se irá reduciendo. El teorema afectará a nuestro avión de papel de manera obvia ya que nuestro avión tendrá una velocidad y se desplazar por un fluido como es el aire

También afectará la tercera ley de movimiento de Newton: “para cada fuerza de acción hay una fuerza de reacción igual en intensidad, pero en sentido contrario”, que también será aplicada en nuestro avión de papel.

[pic 2][pic 3]

Fig 1 La Tercera Ley De Newton

También se construirá un sistema de lanzamiento que nos permita lanzar sistemáticamente con la misma velocidad y ángulo los distintos aviones de papel donde la idea del montaje es la siguiente:

[pic 4][pic 5]

Fig 2  Sistema de lanzamiento

Entonces como se muestra en la imagen las pesas de arrastre tirarán de la lanzadera, que se deslizará sin rozamiento por el carril del sistema de lanzamiento donde por encima de la lanzadera irá el avión de papel.

Donde un esquema más detallado donde se indican todas las fuerzas del sistema de lanzamiento es:

[pic 6][pic 7]

Fig 3 Análisis de Fuerzas

Donde se observa que la Fuerza Normal se anula con la Fuerza Peso 1, por tanto, la fuerza resultante sobre la plataforma es la tensión del hilo (T).

Aplicando la segunda ley a cada masa y sumando ambas ecuaciones:[pic 8]

[pic 9]

Fig 4 Aplicación de la ley de la masa

Entonces despejando la aceleración de esta fórmula nos queda loa siguiente:

[pic 10](2)

Por lo tanto, con esta ecuación deducimos que la aceleración es constante, pues las masas y la gravedad son constantes.

Ahora después de haber realizado un análisis de fuerzas, su debería utilizar la siguiente ecuación las ecuaciones del movimiento donde para calcular la velocidad de salida del avión de papel, se utilizará esta fórmula de uniformemente acelerado.

[pic 11](3)[pic 12]

        

Por lo tanto, se utilizará la siguiente tabla para realizar todas las mediciones posibles cuando un avión es lanzado.

Datos de lanzamiento

Modelo de Avión

Masa(g)

Tiempo

De Aceleración (s)

Dispersión

%

Tiempo de Aterrizaje (s)

Dispersión

%

Velocidad de salida (m/s)

1

100g

Esto para cada uno de los aviones se realizará esta tabla con el objetivo de realizar cálculos y encontrar el avión que sobresalga, el mejor de todos.

  1. Antecedentes

Tratamos de buscar información sobre este tipo de estudios, formas de construir aviones de papel, realizamos investigaciones de diferentes artículos donde cada uno se centra en un punto específico de los aviones de papel los cuales nos servirán de mucha ayuda ya que en los artículos se encontraron resultados bien específicos. Los cuales nos servirán de mucha ayuda para poder responder a la pregunta ¿Cómo se va a hacer?

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