C贸mo vuelan los aviones?
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Universidad de los ni単os Encuentros con la pregunta 2011
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¡Una máquina voladora!
Jesús Alberto Pérez, magíster en Ingenierías, dice que el hombre inventó el avión porque comprendió la interacción entre cuatro fuerzas: peso, resistencia, empuje y sustentación.
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Cuatro fuerzas son las que hacen volar al avión 1. PESO
3. EMPUJE O TRACCIÓN 2. RESISTENCIA O ARRASTRE
4. SUSTENTACIÓN
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1. Peso: es el resultado de la atracciĂłn hacia el centro de la Tierra que sufre cualquier objeto debido a la gravedad. Varia segĂşn la cantidad de masa. 2. Resistencia o arrastre: esta fuerza es producida por el aire, trata de oponerse al desplazamiento de la mĂĄquina y es inversa al empuje.
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3. Empuje o tracciรณn: es proporcionada por los motores. Le permite al aviรณn moverse hacia adelante. !
4. Sustentaciรณn: Le permite al aviรณn volar! Esta fuerza la ejerce el aire en el cuerpo y las alas del aviรณn.
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En 1849 George Cayley, un ingeniero e inventor británico, fabricó los primeros planeadores. El alemán Otto Lilienal, quien había estudiado las alas y las colas de las aves, construyó 18 planeadores que piloteó en la década de 1890. Como no había motores los aviones recorrían distancias muy cortas, el empuje no era suficiente.
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ÂżHas visto alguna vez imĂĄgenes de aviones que funcionaban con el impulso de una persona en bicicleta?
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¡En el siglo XX los hermanos Wright cambiaron la historia de la aviación!
Orville y Wilbur Wright, eran fabricantes de bicicletas e hicieron muchos experimentos para construir máquinas voladoras. Ellos se dieron cuenta de que las aeronaves necesitaban más empuje para vencer la resistencia del viento y así poder recorrer distancias más largas. Probaron con varios tipos de motores pero eran muy pesados, así que fabricaron su propio motor y usaron hélices para darle más fuerza a una aeronave que bautizaron Flyer.
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Los hermanos Wright también hicieron experimentos en túneles de viento y de esta manera definieron qué forma geométrica le permitía al avión un mejor vuelo. Los aviones de los hermanos Wright eran biplanos, es decir, tenían dos pares de alas.
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Aviones para la guerra Los aviones fueron utilizados en la Primera Guerra Mundial por los militares, lo que favoreció que los fabricantes buscaran maneras fáciles de controlarlos. Países como Francia, Inglaterra y Alemania, fueron pioneros en desarrollar aeronaves y competir por dominar el cielo con tecnología aérea.
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El Albatros fue un biplano para la caza, desarrollado por alemanes, que tuvo tres prototipos: DI, DII y DIII. Su motor permitía alcanzar una alta velocidad y propiciar la sustentación. Igualmente la forma de las alas lograba que el aparato avanzara hacia adelante y hacia arriba. En 1914 un piloto llamado German Reinhold Böhm a bordo de un Albatros consigue estar en el aire a 3.000 metros de altura durante 24 horas y 12 minutos, rompiendo así el record de permanencia en vuelo.
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El primer avión de pasajeros El hidroavión Benoist XIV se considera el primer avión de pasajeros de la historia. En 1914 viajó de San Petersburgo a Tampa, dos ciudades de Estados Unidos. Para lograr este vuelo, fue necesario lograr que el avión resistiera el peso no solo de sí mismo, sino de muchas personas. Aterrizaba y despegaba desde el agua.
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El helic贸ptero
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Lo más especial de los helicópteros es que pueden moverse a voluntad del piloto: hacia arriba y hacia abajo de forma vertical, permanecer en una posición determinada y moverse hacia adelante, hacia atrás o hacia los lados. El ingeniero alemán Heinrich Focker construyó el primer helicóptero en 1936. Los helicópteros no se elevan usando alas fijas como los aviones convencionales, utilizan rotores motorizados, que giran alrededor de un eje vertical en el cuerpo del avión. Han sido utilizados principalmente para patrullaje y rescates, pues utilizarlos para actividades comerciales no resulta rentable debido a los costos y a la poca cantidad de personas que puede llevar.
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El avión de pasajeros más grande de la historia La mayoría de aviones que conocemos son utilizados para el transporte de pasajeros y recorren distancias grandes, por ejemplo, hay vuelos que atraviesan el Océano Atlántico para ir de América a Europa o viceversa. En 2007 el Airbus A380 revolucionó la forma de viajar en el aire, pues se trata de un avión de dos pisos, con espacios sociales, restaurantes y un ascensor.
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Los Airbus viajan aproximadamente a 900 kil贸metros por hora; cuando no tienen pasajeros pesan 277 toneladas y tienen capacidad para m谩s de 500 personas con sus equipajes. Tienen 4 motores y miden cerca de 73 metros de largo y 24 de alto.
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Puedes imaginar cómo serán los aviones en el futuro?
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Referencias: Física conceptual. Paul G. Hewitt.
La historia de los inventos: Aviación. Ana Claybourne.
Conversaciones con el profesor. Universidad de los niños. Asesor: Jesús Alberto Pérez, magíster en Ingenierías. Algunascosas.com
http://www.algunascosas.com/historia-de-la-aviaciondel-ano-1900-al-ano-1918 Infoaventura.com
http://www.infoaventura.com/helicoptero.asp Portal del planeta sedna.com
http://www.portalplanetasedna.com.ar/airbus380.htm
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www.eafit.edu.co/ninos