Avião de Papel - Relatório
Parte 1 - Pesquisa sobre o Avião, Santos Dumont, Irmãos Wright e Avião
de Papel
Nosso projeto para esse semestre
em Física é o avião de papel, antes de tudo vamos colocar o que é o Avião
de Papel e qual sua Historia e também um pouco sobre a do Avião.
AVIÃO DE PAPEL
O que é??
O Avião de Papel é um brinquedo que normalmente é feito de apenas uma
folha de papel, para faze-lo se usa-se a técnica de dobraduras, sem a
ajuda de tesouras, colas ou adesivos. Por
isso, a prática de construção de aviões de papel é
muitas vezes referida como origami.
Existem vários modelos de avião de Papel (o
modelo mais simples é o da foto acima).
Historia do Avião de Papel.
A criação do Avião de Papel é usualmente atribuído a
China Antiga e que foi aperfeiçoado e desenvolvido pelo Japão. Certamente,
fabricação de papel em escala generalizada ocorreu na China de 500 aC, e
origami e papel dobradura tornou-se popular dentro de um século deste período,
cerca de 460-390 aC. É impossível determinar onde e de que forma o primeiro
avião de papel foram construídos, ou mesmo formulário do primeiro avião de
papel. Os pioneiros do voo motorizado tem tudo estudado aeronaves
modelo de papel, a fim de projetar máquinas maiores. Da Vinci escreveu sobre a
construção de um avião modelo de pergaminho, e de testar alguns de seus
ornitópteros, um avião que voa batendo as asas, e os projetos de pára-quedas
usando modelos de papel.Depois disso, Sir George Cayley explorou o desempenho
dos planadores de papel no final do século 19. Outros pioneiros, como Clément
Ader, o professor Charles Langley, e Alberto Santos-Dumont frequentemente
testados ideias com papel, bem como modelos de balsa para confirmar (em escala)
suas teorias antes de colocá-los em prática.Os irmãos Wright usaram um túnel de
vento para ganhar o conhecimento das forças que poderiam ser usados para
controlar uma aeronave em voo. Eles construíram inúmeros modelos de papel, e
testá-las dentro do seu túnel de vento. Ao observar as forças produzidas por
flexionando os modelos de papel pesados dentro do túnel de vento, os Wright
determinou que o controle por meio de superfícies de voo por
deformação seria mais eficaz. Desta forma, o modelo de avião de papel
continua a ser uma chave muito importante na graduação a partir do modelo
de voo mais pesado que o ar tripulada.Nos últimos tempos, modelo de
aeronave papel ganharam grande sofisticação e desempenho muito
alto voo distante de suas origens do origami, mas mesmo avião origami
ganharam muitos projetos novos e emocionantes ao longo dos anos, e ganhou muito
em termos de desempenho de voo.
Houve muitas melhorias no projeto, incluindo velocidade, elevador,
propulsão, estilo e moda, ao longo dos anos subsequentes.
Hoje em dia tema Avião de Papel virou até curta que ganhou Óscar:
Avião História:
(Irmãos Wright)
A controvérsia sobre a autoria do primeiro voo é
grande. Geralmente é creditada a Santos Dumont ou aos Irmão Wright. Durante a década de
1890 os Irmãos Wright tornaram-se obcecados pela aviação, especialmente com a
ideia de fabricar e voar em uma aeronave motorizada mais pesada do que o ar. À
época eles administravam uma fábrica de bicicletas em Dayton, Ohio, Estados Unidos.
Os irmãos Wright passaram a ler e estudar livros e documentos relacionados com
aviação. Seguindo o conselho de Lilienthal, os irmãos Wright passaram a
fabricar planadores em 1899. Na virada do século já estavam realizando seus
primeiros voos bem sucedidos em planadores, em Kitty Hawk, Carolina do
Norte.Após a realização de vários testes e voos de planeio, os irmãos Wright
decidiram tentar fabricar um avião mais pesado do que o ar, em 1902. Eles foram
a primeira equipe de desenhistas a realizar testes sérios para tentar
solucionar problemas aerodinâmicos, controlabilidade e de potência que afligiam
os aviões fabricados naquela época. Para um voo bem sucedido, a potência do
motor e o controle da aeronave seriam essenciais, e precisariam ser bem
controlados ao mesmo tempo. Os testes foram difíceis, mas os irmãos Wright
perseveraram.
Eis o projeto:
Em vez de rodas utilizaram trilhos para manter a aeronave em seu trajeto
por meio de um par de patins. O Flyer ganhou altitude após o fim dos trilhos,
alcançando uma altura máxima de 37 metros e velocidade média de 48 km/h, com
tempo de voo foi de 12 segundos; segundo informações passadas pelos próprios
irmãos Wrights, mas não comprovadas por nenhuma outra fonte. Mais quatro voos
foram realizados ainda no mesmo dia. Os voos foram testemunhados por quatro
salva-vidas e um menino da vila, fazendo destes voos os primeiros voos
semi-públicos, e também os primeiros voos documentados de um motoplanador. Num
quarto voo realizado ainda no mesmo dia, Wilbur Wright conseguiu percorrer 260
metros em 59 segundos. O motoplanador foi destruído por uma rajada de vento
nesse mesmo dia.
Santos Dumont
Santos Dumont projetou, construiu e voou os primeiros balões dirigíveis
com motor a gasolina. Esse mérito lhe é garantido internacionalmente pela
conquista do Prêmio Deutsch em 1901, quando em um voo contornou a Torre Eiffel
com o seu dirigível Nº 6, transformando-se em uma das pessoas mais famosas do
mundo durante o século XX. Com a vitória no Prêmio Deutsch, ele também foi,
portanto, o primeiro a cumprir um circuito pré-estabelecido sob testemunho
oficial de especialistas, jornalistas e populares.
Santos Dumont também foi o primeiro a decolar a bordo de um avião
impulsionado por um motor a gasolina. Em 23 de outubro de 1906, ele voou cerca
de 60 metros a uma altura de dois a três metros com o Oiseau de Proie' (francês
para "ave de rapina"), no Campo de Bagatelle, em Paris. Menos de um
mês depois, em 12 de novembro, diante de uma multidão de testemunhas, percorreu
220 metros a uma altura de 6 metros com oOiseau de Proie III. Esses voos foram
os primeiros homologados pelo Aeroclube da França de um aparelho mais pesado
que o ar, e possivelmente a primeira demonstração pública de um veículo
levantando voo por seus próprios meios, sem a necessidade de uma rampa para
lançamento.
Apesar de os brasileiros considerarem Santos Dumont como o responsável
pelo primeiro voo num avião, na maior parte do mundo o crédito à invenção do
avião é dado aos irmãos Wright. Uma excepção é a França, onde o crédito é dado
a Clément Ader que efectuou o primeiro voo de um mais pesado que o ar
propulsionado a motor e levantando voo pelos seus próprios meios em 9 de
Outubro de 1890 . A FAI, no entanto, considera que foram os irmãos Wright os
primeiros a realizar um voo controlado, motorizado, num aparelho mais pesado do
que o ar , por uma decolagem e subsequente voo ocorridos em 17 de dezembro de
1903 no Flyer, já que os voos de Clément Ader foram realizados em segredo
militar, vindo-se apenas a saber da sua existência muitos anos depois . Por
outro lado, o 14-Bis de Dumont teve uma decolagem autopropulsada, reconhecida
oficialmente por publico e jornalistas, tendo sido a primeira atividade
esportiva da aviação a ser homologada pela FAI
Parte 2 - Primeiros Testes e Física
(a) Função de cada elemento no
grupo (ordem numérica);
(b) Tabelar 40 testes de avião de
papel de tempo e 20 testes de distância;
(c) Calcular a velocidade média
do caso ideal (melhor tempo e melhor distância)
(d) Citar 5 grandezas físicas
envolvidas no trabalho do avião de papel;
(a)
Função de cada elemento no grupo (ordem numérica)
Ana Clara, N° 5
(Líder)
Responsável pela questão de final de semana, testes de distância e
postar no blog;
Beatriz Bini, N° 10
Responsável em
lançamentos e pesquisar novos modelos;
Juliana Wa Wai Chen, N° 26
Pesquisas de modelos, construtora
de modelos e testes de tempo;
Maria Eduarda, N° 32
Responsável em auxiliar os
testes, e fazer anotações;
Vitória Barbosa, N° 45
Responsável pelo teste de tempo,
lançamentos, pesquisas e postar no blog;
(b)
Tabelar 40 testes de avião de papel de tempo e 20 testes de distância;
Teste Distância:
Ana Clara
n°5 Teste Tempo:
Vitória Barbosa n°45
1
|
6,25m
|
2
|
6m
|
3
|
9m
|
4
|
8m
|
5
|
10m
|
6
|
5m
|
7
|
5m
|
8
|
11m
|
9
|
5m
|
10
|
7m
|
11
|
11m
|
12
|
9m
|
13
|
7m
|
14
|
12,25m
|
15
|
4m
|
16
|
1,50m
|
17
|
6m
|
18
|
6,25m
|
19
|
5m
|
20
|
2m
|
21
|
2m
|
22
|
3m
|
23
|
6m
|
24
|
8m
|
25
|
9m
|
26
|
10m
|
27
|
4m
|
28
|
5m
|
29
|
8m
|
30
|
12m
|
31
|
9m
|
32
|
7m
|
33
|
4m
|
34
|
5m
|
35
|
3m
|
36
|
8m
|
37
|
11m
|
38
|
9m
|
39
|
8m
|
40
|
11m
|
1
|
3.00s
|
2
|
2.49s
|
3
|
1.60s
|
4
|
1.26s
|
5
|
0.40s
|
6
|
1.02s
|
7
|
0.67s
|
8
|
2.14s
|
9
|
1.64s
|
10
|
2.14s
|
11
|
3.01s
|
12
|
3.92s
|
13
|
3.17s
|
14
|
3.19s
|
15
|
0.90s
|
16
|
1.00s
|
71
|
0.40s
|
18
|
0.71s
|
19
|
2.68s
|
20
|
8.87s
|
Teste Tempo Juliana n°26
(c)
Calcular a velocidade média do caso ideal (melhor tempo e melhor distância)
Vm :
17/7. 36 = 2.3
(d) Citar
5 grandezas físicas envolvidas no trabalho do avião de papel;
Parte 3 - Descrevendo e Calculando
(a) Descreva os materiais utilizados na construção dos
aviões.
(b) Descreva passo a passo como você constrói seu avião de
papel (tempo e distância)
(c) Quais as diferenças básicas entre o avião de distância e
o de tempo?
(d) Liste dificuldades e soluções implementadas no projeto.
(e) Determine a massa e o peso dos aviões de tempo e
distância.
(f) Exemplifique as 3
leis de Newton através do seu projeto.
(g) Conclua o projeto.
(a) Descreva os materiais utilizados na construção dos aviões.
Folhas Sulfite tamanho A4
(b) Descreva passo a passo como você constrói seu avião de
papel (tempo e distância)
Tempo
Distância
(c) Quais as diferenças básicas entre o avião de distância e
o de tempo?
O avião de distância, é mais fino, mas o comprimento é maior
e ele possui ponta fina, para que ele alcance uma velocidade maior. Seu
lançamento deve ser feito para frente e com força, para que ele alcance a distância
desejada, pois se for jogado para cima, ele poderá cair de bico.
O avião de tempo é normalmente um pouco menor no
comprimento, mas é mais largo, ele acaba planando melhor sem ponta, que é
normamente quadrada. Influencia também no lançamento que é feito para cima,
para que o avião voe em espiral.
(d) Liste dificuldades e soluções implementadas no projeto.
Avião de Tempo
|
Problemas:
|
Soluções.
|
1. O nosso primeiro
projeto de avião de tempo não passava dos 3s
2. O
nosso segundo projeto não estava voando em círculos, não conseguindo assim
ter um bom tempo .
|
1. Tentamos fazer outro
projeto de avião de tempo que não estava conseguindo um bom tempo, assim
fizemos mais pesquisas e achamos um modelo que conseguia ficar mais tempo no
ar.
2- mudamos novamente o modelo do avião até
achar um que voasse em círculos, nos dando mais tempo no ar
|
Avião de Distância
|
Problemas
|
Solução
|
1- Dificuldade
em escolher o modelos para o avião.
2- O nosso avião não passava dos 9 m.
|
1-
Escolhemos o modelo que era melhor.
2- achamos um avião que passava dos 10 m.
|
(e) Determine a massa e o peso dos aviões de tempo e distância.
Avião de Tempo:
Massa: 6g
Peso: 60N
Avião de Distância
Massa: 5g
Peso: 50 N
(f) Exemplifique as 3 leis de Newton através do seu projeto.
A primeira lei de Newton “Todo corpo continua em seu estado de repouso
ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que ele seja forçado a
mudar aquele estado por forças
imprimidas sobre ele”, esta presente neste
projeto pois mostra que o Avião no ar fica em
EQUILÍBRIO DINÂMICO : v -
constante (Movimento Retilíneo Uniforme - MRU)
A segunda lei de Newton
“A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida
na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida”, esta presente neste
projeto porque precisamos lançar o avião no ar,ou seja, aplicamos uma força no
avião para que ele voe.
A Terceira lei de Newton “A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as
ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a
partes opostas”, mostra que como jogamos (ação) e quando a força do avião
diminui ele cai (reação).
(g) Conclua o projeto.
Concluímos com esse trabalho, que conseguimos entender melhor vários conceitos de física.
Tivemos alguns problemas com os aviões, mas conseguimos resolver todos. Tentamos fazer
o máximo que conseguimos para essa competição, não conseguimos ganhar, mas
conseguimos chegar a nossos objetivos e até passar alguns, como o avião que não passava
de 3s, conseguimos fazer um tempo maior e melhor. Foi difícil esse projeto, ele parece
ser fácil, mas exige muitos testes para podermos atingir um bom resultado.
