Consejos útiles

Cometa volando

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Aerodinámica de la serpiente. Una cometa, como un planeador y un avión, es un avión más pesado que el aire. La razón principal por la que todos estos dispositivos se elevan y permanecen en altura es el movimiento del aire en relación con ellos. La única diferencia es que el avión se mueve de manera constante y crea el flujo de aire entrante que lo soporta, y la cometa está expuesta al aire en movimiento (viento) en un estado estacionario con respecto al suelo.

Sin embargo, si, por ejemplo, en ausencia de viento, el motor de arranque corre, sosteniendo el extremo del riel en su mano, o si el riel está atado a un automóvil en movimiento, entonces la cometa también despega, y en este caso su vuelo no es esencialmente diferente del vuelo de un avión.

Para facilitar la comprensión de las leyes aerodinámicas que afectan el vuelo de una cometa, puedes imaginar la cometa en forma de una placa plana rectangular. Las cometas más complejas en la mayoría están en su construcción una combinación de tales placas ubicadas entre sí en diferentes ángulos.

Para que el aire levante la placa, debe ubicarse en un cierto ángulo con respecto al flujo de aire, lo que puede considerarse simplificado como un movimiento horizontal. El ángulo α formado por la placa y la dirección del flujo de aire se llama ángulo de ataque.


Fig. 32. El patrón de las fuerzas en la placa: P es la fuerza de elevación, Q es la resistencia, R es la resultante de las fuerzas P y Q., α es el ángulo de ataque

El flujo de aire crea presión total sobre la placa con una fuerza R dirigida perpendicular a la placa. Esta fuerza consiste en dos fuerzas: la resistencia Q, que actúa en la dirección del movimiento del aire, y la fuerza de elevación P, que actúa verticalmente hacia arriba, levantando y sosteniendo la placa o la cometa en el aire.

Para que la cometa permanezca en el aire, la fuerza de elevación debe ser igual a la masa de la cometa junto con el riel. Si la fuerza de elevación es menor que la masa de la serpiente, esta última cae al suelo o cae, cambiando el ángulo de ataque. La masa de la serpiente se denota por T. Ahora podemos escribir la fórmula P = m, es decir, la fuerza de elevación debe ser igual a la masa de la serpiente.

La magnitud de la fuerza de elevación depende de la velocidad del viento V, la densidad de masa del aire ρ igual a aproximadamente 0,125, el tamaño del área de la serpiente S y el ángulo de ataque α.

Al estudiar en un túnel de viento, se descubrió que existe una relación entre la fuerza de elevación y los valores enumerados, expresada por la siguiente fórmula:

donde ca las - coeficiente dependiendo del ángulo de ataque α. En ángulos de ataque de 10-15 ° (a los que vuelan las serpientes) este coeficiente es aproximadamente 0.32.

Para cálculos posteriores, es más conveniente simplificar esta fórmula reemplazando Ca las y ρ como valores constantes en un coeficiente K.

y la fórmula de elevación toma la siguiente forma:

Como P = m, obtenemos una fórmula simple para calcular la masa de una serpiente:

donde V es la velocidad del viento, m / s,

S es el área de la serpiente, m 2. Conociendo estos valores, podemos determinar la fuerza de elevación, o la masa de la serpiente, mediante la fórmula (1).

Cuerpo principal

1. El diseño de la cometa.

Cometa volando - los aviones atados son más pesados ​​que el aire. Se mantiene en el aire por la presión del viento sobre una superficie colocada en ángulo con respecto a la dirección del movimiento del viento y sostenida por el riel desde el suelo.

La forma y disposición de las superficies aerodinámicas distinguen:

- plano único: los diseños más simples. Tienen baja fuerza de elevación y baja resistencia al viento. Tales serpientes definitivamente necesitan una cola, un cordón con un peso unido.

- multiplano - estanterías, en forma de caja y multicelulares de células separadas en forma de tetraedros o paralelepípedos. Su característica importante es la alta estabilidad.

- compuesto o grupo, que consiste en un grupo de cometas.

1.2. Los principales elementos estructurales de una cometa:

- estirado sobre un marco rígido o blando, sin marco, que soporta una superficie (aerodinámica) de materia o papel

- un cabrestante enrollado en un cabrestante o carrete (cuerda de cáñamo, cable de acero, hilo fuerte),

- La brida para la atadura a la cometa de la lectura y los órganos de la estabilidad (la cola).

1.3. Garantizar la sostenibilidad.

1.3.1. La estabilidad longitudinal está garantizada por la cola o la forma de la superficie aerodinámica,

1.3.2. Transversal - planos de quilla instalados paralelos a la cuerda atada, o la curvatura y simetría de la superficie aerodinámica.

1.3.3. La estabilidad del vuelo de una cometa también depende de la posición del centro de gravedad de la cometa.

1.4. Tipos de cometas:

2. Hacer una cometa monje

La cometa más simple es el "monje". Está hecho de una hoja cuadrada de papel grueso. Un "monje" consiste en un cuerpo, un put, una cola y un hilo, con el que se puede lanzar.

2.1. Procedimiento de fabricación

2.1.1. Corta un cuadrado del papel con un lado de 15-20 cm. Llamamos a sus esquinas A, B, C, D.

2.1.2. Hoja doblada diagonalmente AC. Planche la curva con presión para que el rastro de la misma se indique claramente en la hoja.

2.1.3. Dobla la esquina con el vértice B para que el lado AB esté alineado con el lado AC.

2.1.4. Ahora voltee la pieza de trabajo hacia el otro lado y doble la esquina de la hoja con el vértice D de la misma manera, mientras que el lado AD debe alinearse con la línea de CA. Planche todas las curvas con una plancha.

2.1.5. Dobla la esquina de la hoja con los vértices B y D y alinea los lados EB y E’B con los lados AE y AE ’.

2.1.6. Planche todas las curvas nuevamente con una plancha y despliegue la sábana. El cuerpo del "monje" resultó. Sus alas BFE y DF’E ’deberían desplegarse en diferentes direcciones.

2.1.7. En los puntos F y F 'y en el punto C del cuerpo, corte pequeños agujeros para poder unir los lazos. Para esto, son adecuados 2 hilos duraderos. Su longitud debe ser igual a la altura del triángulo FAF ".

2.1.8. En el agujero en el punto C, fije la cola. Puede estar hecho de una trenza o cinta densa con un ancho de 1.5 a 2 cm. La longitud de la cola debe ser de 4 a 5 longitudes del lado AC del cuerpo del "monje". Pase la cinta por el agujero preparado, doble y cosa en los bordes con hilos.

2.1.9. Adjunte un hilo fuerte para lanzar la cometa. Ella está unida a los lazos exactamente por

el medio El hilo debe tener una longitud lo suficientemente grande, lo mejor es enrollarlo en un carrete, luego será mucho más conveniente lanzar una serpiente.

2.1.10. Para pintar la serpiente terminada o pegarla con varias aplicaciones, se verá aún más hermosa.

Fabricación secuencial del caso "Monk".

Montaje del put y cola "Monk"

2.2. Ejecución de prueba

2.2.1. Para asegurarme de que la cometa vuela bien, hice una prueba de funcionamiento. Lanzaron una serpiente, con papá, en un espacio abierto, donde no había edificios altos, árboles y líneas eléctricas cercanas.

2.2.2. Papá sostuvo la serpiente y se movió contra el viento a una distancia de 10-15 m, abriendo gradualmente el riel. Según mi símbolo, papá arrojó la serpiente. El clima estaba ventoso, luego se elevó de inmediato.

2.2.3. Con un viento débil, tuve que correr algo de distancia para que la cometa ganara altura. Cuando comenzó a mantenerse bien en el aire, gradualmente soltó el hilo, y la cometa volando hacia arriba, rápidamente ganó altura y se mantuvo al vapor constantemente, moviéndose ligeramente en vuelo de un lado a otro. Entonces lo hicimos bien.

2.3. Principio de funcionamiento

Una cometa se eleva en el aire gracias al movimiento del aire.

2.3.1. Si ata una serpiente a las cuatro esquinas a lo largo de una cuerda y las une, no volará incluso con un viento muy fuerte. El hecho es que el flujo de aire que se aproxima presionará de manera uniforme tanto la superficie de la cometa como los hilos atados en las esquinas.

2.3.2. Si ata solo tres de los cuatro hilos, cuando se muevan las serpientes se ubicarán en un ángulo pequeño con respecto a la superficie de la tierra, el "ángulo de ataque". La fuerza de la resistencia del aire empujará a la serpiente hacia atrás y la hará volar en el aire. La fuerza de elevación está determinada inmediatamente por varias cantidades: el "ángulo de ataque", la presión del aire que se aproxima y el tamaño de la serpiente.

2.3.3. El centro de gravedad de la serpiente debe ubicarse en el eje de su simetría, la línea longitudinal del cuerpo de la serpiente, que la divide en dos partes iguales.

2.3.4. Las correas o eslingas que se adhieren a la serpiente para proporcionarle un "ángulo de ataque" deben seleccionarse cuidadosamente en longitud y adherirse al cuerpo en ciertos lugares. Si se viola esta regla, no se elevará en el aire o volará mal, moviéndose de un lado a otro.

2.3.5. La cola de la serpiente también juega un papel importante. Esto no es tanto una decoración de una estructura como un dispositivo diseñado para controlarla. Si la cola se ajusta incorrectamente, la serpiente no despegará o volará inestablemente.

2.4. Posibles desventajas

2.4.1 En el lanzamiento, la cometa gira hacia la izquierda o hacia la derecha. Esto significa que el hilo no está conectado en el medio.

2.4.2 Si después de la eliminación de esta deficiencia, el "monje" continúa girando, debe prestar atención a su cola, ya sea demasiado pequeña o demasiado ligera. Verificar esto es muy simple: agréguele un montón de hierba o una astilla; si la serpiente nivela su curso, entonces la cola debe alargarse. Otra forma de salir de la situación es colocar diferentes adornos en forma de arcos, mariposas, pompones.

2.4.3 Si la cola es demasiado pesada, la serpiente también despega mal y gana altura. En este caso, la cola debe aligerarse cortando una pequeña pieza o quitándole las joyas.

3. Hacer una cometa plana

Una serpiente plana tiene una construcción más compleja que un monje ”. La forma de una serpiente se distingue por una serpiente en forma de rectángulo, un triángulo isósceles, un polígono regular o alargado, etc.

Los detalles principales de una serpiente plana: cuerpo, grilletes, cola, hilos (cordón). Si lo desea, las serpientes pueden equiparse con un sonajero.

3.1. Cálculo de una cometa plana

En una serpiente de forma cuadrada, todos los lados de su cuerpo son naturalmente iguales. Para una serpiente en forma de rectángulo, el lado más pequeño del casco debe ser 3/4 de la longitud de su lado más grande. Una serpiente en forma de triángulo isósceles, la longitud de su cuerpo debe ser aproximadamente una vez y media su ancho (la base de este triángulo). Para las cometas en forma de pentágono alargado o hexágono, los lados deben tener la misma longitud que el ancho del cuerpo. La longitud del casco se hace una vez y media mayor que su ancho.

Formas planas de cometa

3.2. El cuerpo de una cometa plana consiste en un marco y una carcasa de madera livianos. Materiales para la fabricación del marco: pozo de registro de sauce (varillas), tallos de caña, listones finos de bambú, pino, abedul, tejas de tilo, y lo mejor de todos los acristalamientos de ventanas. Utilicé cuentas de acristalamiento de ventanas.

3.3. Corté la piel para estos tamaños y pegué los rieles de la caja. Al principio, pegue los rieles en los bordes de la carcasa y luego en los rieles que se cruzan. El pegamento utilizaba los más diferentes: carpintería, caseína, BF, etc. Los extremos de los rieles deberían sobresalir 3-4 cm más allá de los bordes del revestimiento. En todos los rincones del cuerpo, los rieles cruzados estaban atados con hilos.

3.4. Cuando la carcasa está seca, el riel AB se dobla, dejando la carcasa en el exterior, y fija esta desviación con un hilo estirado entre los extremos del riel doblado

3.5. Se puede instalar un trinquete en el hilo de apriete. Durante el vuelo de la serpiente bajo la influencia de las corrientes de aire, el sonajero rotará rápidamente en un hilo fijo y se agrietará. El trinquete debe hacerse en tamaño para que, al girar, no toque el cuerpo de la serpiente.

3.6. Se ata un hilo a las esquinas del casco en los puntos de intersección de los rieles (puntos A y B) de modo que el centro del hilo, cuando se tensa, alcanza el centro del cuerpo de la cometa en el punto O. Entonces obtengo las líneas superiores.

3.7. Luego, en el punto O del cuerpo, perforé dos agujeros (a ambos lados de la hoja de intersección de los rieles centrales), puse un hilo a través de los agujeros y lo até alrededor de los rieles. La longitud de esta línea inferior es igual a la distancia en el cuerpo desde el punto O hasta el centro del riel AB. Habiendo atado, el cordón inferior en el medio del superior, consiguió los grilletes. En el punto de conexión, las eslingas ataron un cordón para correr. La serpiente aseguró los enlaces al casco desde el costado de la carcasa para que las corrientes de aire durante el vuelo de la cometa presionen la carcasa contra los rieles pegados de la carcasa.

3.8. Hacer cola.

La cola consiste en la cola y su capa inferior, para lo cual se requiere una trenza o una tira de tela de algodón de 1.5–2 cm de ancho. La capa inferior está atada con hilo a las esquinas inferiores del cuerpo de la serpiente (en los puntos C y D). Se ha cosido una cola a un subcuello en el medio. Las mitades de CM y DM deben ser iguales, de lo contrario la cometa girará en vuelo.

3.9. Ajuste de serpiente.

- si la serpiente no despega o despega, pero no gana altura, entonces su cola es pesada. En este caso, la cola debe acortarse.

- si después de acortar la cola de la serpiente aún no gana altura, debe cambiar la longitud de la línea inferior de la put.

- si durante el vuelo la serpiente se mueve hacia la derecha, luego hacia la izquierda, es necesario verificar la igualdad de las longitudes de las líneas superiores y el subpaso. Si todo está en orden aquí, significa que la cola es corta.

Para comprobarlo, até un pequeño manojo de hierba seca a la cola. Llegué a la conclusión: si después de esto la serpiente comienza a ganar altura mejor y no gira en vuelo, debe eliminar esta carga adicional y alargar la cola. Con el ajuste adecuado, la serpiente debería despegar bien, ganar altura rápidamente y llegar a la distancia, como el hilo en el que comienza. Al mismo tiempo, se elevará en altura, moviéndose ligeramente de lado a lado. Los hilos para hacer la puesta deben ser fuertes, de lo contrario, bajo la presión del viento, la serpiente simplemente saldrá. Las cadenas y la cola para las serpientes planas de una forma diferente se hacen de manera similar.

Posible diseño de una cometa.

Posible diseño de una cometa.

4. Precauciones

4.1. Nunca vueles cometas cerca de líneas eléctricas.

Los cables eléctricos son muy mortales. La electricidad que pasa a través de nuestro cuerpo hacia la tierra puede ser fatal.

4.2. Nunca vueles cometas durante una tormenta eléctrica.

Una cometa lanzada durante una tormenta eléctrica puede atraer rayos y convertirse en un pararrayos. Es poco probable que esto se pueda experimentar.

4.3. Nunca vueles cometas cerca de personas o animales.

Esto puede asustar tanto a las personas como a los animales. Es muy interesante observar a los perros cuando persiguen una cometa, pero tarde o temprano el viento se debilitará y el perro, al atrapar la cometa, anulará todo su trabajo.

4.4. Nunca vueles cometas cerca de aeropuertos.

En muchos países, en todo el mundo, esto está prohibido. En América del Norte, por ejemplo, está prohibido volar cometas a menos de 6-10 km de los aeropuertos.

4.5. Use gafas de sol en los días soleados.

La exposición prolongada a la luz solar puede dañar los ojos desprotegidos. Siempre use gafas de sol cuando corra en un día soleado, incluso si no está mirando al sol. También asegúrese de aplicar un protector solar para proteger su piel.

4.6. Nunca vueles cometas sobre o cerca de la carretera.

Las cometas pueden distraer a los conductores de automóviles, lo que puede causar un accidente. Caminos para autos, parques y playas para cometas.

5. Un poco de historia

Las cometas son probablemente el primer avión que los humanos levantaron en el aire hace cuatro mil años. Los primeros en aprender cómo hacerlos fueron los antiguos chinos y japoneses. Las cometas coloridas se usaron principalmente para decorar festivales. Se les dio la apariencia de pájaros, mariposas o animales sin precedentes, pero el dragón volador, considerado en el este como un símbolo de poder y prosperidad, parecía especialmente impresionante.

En Rusia, un juguete antiguo no era solo por diversión. Por ejemplo, el príncipe de Kiev Oleg, librando una guerra contra Constantinopla en 906, utilizó cometas para intimidar al enemigo. Junto con la gente, hordas enteras de "jinetes" y "caballos" en el aire se movieron para asaltar la ciudad, por lo que el coraje de los defensores de Constantinopla se vio sacudido.

A principios del siglo XX, las cometas se usaban cada vez más con fines prácticos. Fueron utilizados para elevar instrumentos meteorológicos, antenas de radio y fotografías aéreas en el aire. En este caso, las cualidades de las cometas se pusieron al servicio de una persona, como la simplicidad del diseño, la capacidad de carga bastante grande y la altura a la que pueden escalar.

Las cometas han contribuido a la creación de la radio. A.S. Popov usó serpientes para levantar las antenas a una altura considerable.

Es importante tener en cuenta el uso de cometas en el desarrollo del primer avión. En particular, A.F. Mozhaysky, antes de comenzar la construcción de su avión, realizó una serie de pruebas con cometas tiradas por un arnés de caballos. Sobre la base de los resultados de estas pruebas, se eligieron las dimensiones de la aeronave, que se suponía que le proporcionarían suficiente elevación.

En 1848, K.I. Konstantinov desarrolló un sistema de rescate para barcos en peligro cerca de la costa, utilizando cometas. Durante la Primera Guerra Mundial, las tropas de varios países utilizaron serpientes para elevar la altura de los observadores-observadores de fuego de artillería, reconocimiento de posiciones enemigas.

Con el desarrollo de aeronaves aeronáuticas y de aviación, las cometas comenzaron a usarse exclusivamente para fines de entretenimiento y deportes.

En los últimos años, el desarrollo de las llamadas cometas acrobáticas, cometas de una forma especial, controladas por dos rieles. La cometa piloto, a diferencia de cualquier otra, es capaz de planear libremente en el aire, lo que garantiza sus propiedades especiales. Están diseñados para realizar un complejo de figuras acrobáticas de diversa complejidad. Также развивается кайтинг — вид спорта, при котором спортсмен передвигается по местности с помощью воздушного змея.

Применение воздушного змея позволяет использовать недоступные традиционному парусу возможности:

Второе воскресенье октября — Всемирный день воздушных змеев (World Kite Day), в этот день любители воздушных змеев во всем мире запускают своих летающих “питомцев”.

В ходе работы я узнала много нового о воздушных змеях. Совместно с папой смастерила подарок своему любимому братишке. Encontré todo el material necesario en casa. Y cuando vi la alegría de mi hermano sosteniendo una serpiente por la cuerda, que se elevaba hacia las nubes, me di cuenta de que no trabajaba en vano. Según mis dibujos, cinco compañeros de clase hicieron cometas y organizamos batallas aéreas. El segundo domingo de octubre, nuestra familia ahora tendrá otras maravillosas vacaciones: el Día Mundial de la Cometa.

  • LB Bernshtein "Ciencia y Vida", No. 11, pp. 59-64.
  • M.I. Bludov. "Conversaciones en física". Iluminación ", 1964.
  • F.D. Bubleinikov "Sobre el movimiento" Detgiz. 1956
  • M. Ivanovsky "Leyes del movimiento", 1957.
  • N.Ya. Vilenkin "Matemáticas Grado 6".
  • JN Perelman "Física entretenida".
  • N.A.Sarafanova. Regalos para las fiestas. Libro Mundial.2004.
  • Recursos de internet.
  • Respuesta o solución 1

    El área de la parte llena es medio cuadrado e igual a 2450 centímetros cuadrados, es decir, el área de toda la cometa es 2 veces más grande:

    Dado que el área del cuadrado es igual a su lado multiplicado por sí mismo, entonces el lado de la cometa mide 70 centímetros (70 * 70 = 4900).

    Cuatro lados con una longitud de 70 centímetros tienen una longitud total: 4 * 70 = 2800 centímetros.

    Respuesta: Se necesitará una barra con una longitud de 2800 centímetros para pegarla alrededor del perímetro de la cometa.

    Mira el video: Peppa Pig En Español Compilación #75 Videos De Peppa Pig Capítulos "Volando Una Cometa" (Mayo 2021).

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