Semejanzas en el vuelo de aves, cohetes y aviones

(a) Sustentación: provocada por el flujo de aire por la parte superior del ala. La forma de las alas hace que el aire que circula por arriba de ellas sea mas rápido que el que lo hace por abajo, esto genera un sistema de baja presión en la parte superior que "tira" hacia arriba y lo hace flotar. Esto se da tanto en aves como aviones. Los cohetes tienen un recurso similar que ejecuta la función de las alas, éstas son llamadas aletas.

(b)Empuje hacia adelante, por la hélice, alas o por motores a reacción por combustión de combustible y reacción producida por el mismo. En el caso de los cohetes es el motor quien da el impulso inicial, en el de las aves, son las mismas alas.

(c)Fricción, que es causada por el aire. Todos los elementos voladores -sean máquinas o aves- se inscriben en este principio, pues todos se sostienen en el aire.

¿Por qué vuelan las aves?

Las aves vuelan porque tienen un cuerpo que ofrece la menor resistencia al aire; un esqueleto liviano, de huesos huecos; dos alas musculosas, y patas que funcionan como tren de aterrizaje. Cada pluma, todo el cuerpo, está adecuado para el vuelo. Cuando un ave mueve un ala hacia abajo, produce un empuje hacia adelante desde las plumas de vuelo; este empuje genera luego ascensión, gracias a la forma aerodinámica de las alas que fuerza el aire hacia arriba desde abajo. Una vez que el ave se encuentra en vuelo, puede variar la cantidad de empuje y elevación cambiando la forma y tamaño del ala para aumentar o disminuir el empuje y elevación de acuerdo a dónde y cómo necesita volar.

¿Por qué las aves vuelan en “V”?

Las aves vuelan en “V” porque el ave que está al frente, reduce la fricción con el viento, para que las demás vuelen sin resistencia a él, pero rotan porque el ave del frente tiende a cansarse. El ave guía o líder, al momento de mover sus alas le envía corrientes de aire al que va atrás. A éste le sirve de impulso hasta alcanzar una mayor velocidad. El proceso se repite con todas las aves hasta la última.

¿Por qué hay aves que no vuelan?

Esto sucede porque su cuerpo, peso, estatura, su tamaño no son los adecuados, pues ofrecen resistencia al aire y a la elevación. Además, sus alas no están amoldadas a su cuerpo y no tienen los huesos huecos. Entre ellas tenemos aves pesadas como el avestruz o el ñandú, las aves pequeñas como las gallinas, gallos y pollitos y los pingüinos.

Pinguinos Avestruz

Gallos, gallinas y pollitos

¿Por qué vuelan los cohetes? ¿Cómo funcionan?

Los cohetes vuelan siguiendo los principios expuestos por Isaac Newton en su famosa Tercera ley del Movimiento: A una fuerza llamada acción se opone otra llamada reacción, de igual magnitud, pero de sentido contrario. Así es como dentro del cilindro del cohete, (que tiene una base cerrada y la otra no) se coloca una carga de pólvora prensada en cuya parte central, a lo largo de su eje, hay un canal hueco. La combustión de la pólvora comienza por la superficie de este canal y se propaga durante un tiempo. Los gases producidos por la combustión presionan en todas las direcciones; pero mientras las presiones laterales de estos gases se equilibran entre sí, la presión sobre el fondo del cohete en que se encuentra la pólvora no tiene presión contraria que la equilibre (puesto que por este lado los gases pueden salir libremente) y empuja al cohete hacia adelante, en la dirección en que éste se colocó en el banco de lanzamiento antes del encendido.

Partes del cohete

• El cono (nariz): permite que el cohete corte el aire y se abra paso fácil y rápidamente.



• El cuerpo: aloja el paracaídas y el motor. Conecta todas las partes del cohete.



• Las aletas: estabilizan al cohete y lo mantienen volando derecho.



• El paracaídas: disminuye la velocidad del cohete para que pueda aterrizar con seguridad.



• El motor: impulsa al cohete hacia arriba. Explicación de la tercera ley de Newton.

Experimento

Para hacer este experimento nos basaremos en la tercera ley de Newton, también conocida como Principio de acción y reacción. Ella nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.

¡Ahora hagamos el experimento!

MATERIALES

Un globo, una pajita de refrescos, un carrete de hilo, cinta adhesiva.

PROCEDIMIENTO

1. Mete uno de los extremos del hilo en la pajita y sácalo por el otro extremo.

2.Ata el hilo a dos extremos de una habitación. Corta dos trozos de cinta adhesiva.

Extremo 1 de la habitación

Extremo 2 de la habitación>

3. Hincha un poco el globo y fíjalo a la paja con cinta adhesiva. Mete algo más de aire en el globo y retuerce el extremo.


4. Suéltalo de pronto.



El funcionamiento de este globo-cohete puede mejorarse si se le acopla una boquilla al extremo del globo. Puedes fabricar una cortando un trozo del capuchón de un bolígrafo viejo.

Como verán, es un experimento fácil y sencillo: perfecto para niños y jóvenes.