Tuesday, November 22, 2005

Matemática











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Para comenzar a hablar de este tema hau que tener ciertos conocimientos previos conrespecto a unas definiciones para luego comenzar habalr sobre este tema (La cometa).

Definición de Geometría:
La geometría es una rama de la matemática que estudia las propiedades las figuras en el plano o en el espacio. Además esta es una rama que trata con medidas, propiedades y relaciones entre puntos, líneas, ángulos, superficies y sólidos.

Elementos de la geometría:

En la geometría se distinguen componentes como el plano, el punto, la línea, la línea - recta, planos y polígonos.

El Punto: Un punto señala una posición en el espacio. Conceptualmente carece de longitud, anchura y profundidad.

La Línea: La prolongación de un punto se convierte en una línea. Desde el punto de vista conceptual, la línea tiene longitud, pero carece de anchura y profundidad.

La Línea - Recta: Una línea recta es la trayectoria mínima entre dos puntos situados en el espacio. La recta puede presentarse de tres formas en un plano: de punta, como una recta en verdadera magnitud, como una recta acortada.

Plano: Superficie determinada por tres puntos o lo que ellos representan. Un ángulo plano es la inclinación, una con otra, de dos líneas en un plano que se encuentran entre sí y no están en línea recta.

Polígonos: Un polígino es una línea cerrada, es decir, divide el plano en dos regiones, interior y exterior al polígono respectivamente. La diferencia entre ambas reside en que cualquier semirrecta cuyo origen se sitúe en un punto interior corta a los lados, lo que no sucede para los puntos exteriores.

Según su número de lados (o ángulos), los polígonos se clasifican:

>>> Triángulos
>>> Cuadriláteros
>>> Pentágonos
>>> Hexágonos
>>> Heptágonos
>>> Octágonos, etc.


1. Determinar, comprender, explicar y aplicar los contenidos matemáticos que fundamentan su construcción.
Se dice que una cometa es un cuadrilátero que cumple las siguientes condiciones:

--> Sus lados son iguales dos a dos
--> Los lados iguales son consecutivos

Al construir de varias formas diferentes una cometa se: Comprueba que la construcción es correcta. Para ello, mueve los puntos libres del dibujo y observa que la figura sigue siendo una cometa.



2. Contenidos Matematicos que Fundamentan la construcción de una cometa.
Para ello es preciso decir que hay distintas formas de figuras geométricas que puede tomar nuestro cometa, teniendo en cuenta el perímetro y área de cada uno.


Triángulo: El triángulo es un polígono formado por tres lados y tres ángulos. La suma de todos sus ángulos siempre es 180 grados.









º Para hallar el PERÍMETRO se sigue la siguiente fórmula: P = a + b +c

º Para hallar el ÁREA se sigue la siguiente fórmula:


Cuadrado: El cuadrado es un polígono de cuatro lados, con la particularidad de que todos ellos son iguales. Además sus cuatro ángulos son de 90 grados cada uno.










º Para hallar el PERÍMETRO se sigue la siguiente fórmula: P= l + l + l + l = 4 l

º Para hallar el ÁREA se sigue la siguiente fórmula: Se eleva al cuadrado unos de sus lados.


Rectángulo: El rectángulo es un polígono de cuatro lados, iguales dos a dos. Sus cuatro ángulos son de 90 grados cada uno.










<br>
º Para hallar el PERÍMETRO se sigue la siguiente fórmula: El perímetro del rectángulo es equivalente a la suma de todos los lados del rectángulo. P = 2a + 2b = 2 (a + b)

º Para hallar el ÁREA se sigue la siguiente fórmula:
Área del rectángulo = base.altura.




DE FORMA DE UN ROMBO


El rombo es un polígono de cuatro lados iguales, pero sus cuatro ángulos son distintos de 90ª.



















Perímetro


El perímetro del rombo es equivalente a:


P = 4l


Área


El área del rombo es igual a:


DE FORMA DE UN CÍRCULO


El círculo es la región delimitada por una circunferencia, siendo ésta el lugar geométrico de los puntos que equidistan del centro.














Longitud


La longitud del círculo es igual a:


L = 2 x π x Radio


Área


El área de esta figura se calcula mediante la fórmula:


Área del círculo = 3'14 x radio al cuadrado




DE FORMA DE UN TRAPECIO


El trapecio es un polígono de cuatro lados, pero sus cuatro ángulos son distintos de 90º.













Perímetro


El perímetro del trapecio es equivalente a la suma de todos los lados del trapecio.


P = a + b + c + d


Área


El área del trapecio es igual a:





Angulos


Cuando dos rectas se cortan, forman 4 regiones llamadas ángulos. Cada ángulo está limitado por dos lados y un vértice. Ejemplo:




http://www.escolar.com/geometr/08angulos.htm#


Funciones Trigonométricas de los Angulos


Imagen de mapa de bitsMathType 5.0 Equation


MathType 5.0 Equation

http://usuarios.lycos.es/calculo21/id353.htm

Definición de Arista: Una arista es la línea de intersección de dos planos.

Teorema de Pitágoras

Cuyo Teorema establece que en un triángulo rectángulo: "suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa":

Triángulo rectángulo y teorema de Pitágoras


http://icarito.latercera.cl/enc_virtual/matemat/areas/area7.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Pitágoras

http://centros5.pntic.mec.es/ies.ortega.y.rubio/Mathis/Pitagoras/Teorema.htm

Monday, November 21, 2005

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FISICOS-MATEMATICOS: Paul Timana y Daniel Herrera


PREGUNTAS:

Fisica

1. Define que es cometa:

Una cometa es una máquina voladora formada por una estructura plana o tridimensional construida de un material muy ligero y recubierta de una vela. El conjunto se amarra a uno o varios hilos y, al ser soltado, se mantiene en el aire por la acción del viento.

La cometa, junto con los globos, es el aparato volador más simple que existe. A diferencia de los aerostatos ,la cometa es un aerodino, es decir, que es una máquina voladora más pesada que el aire.

Otra definicíon:

La cometa — volantín en Chile o barrilete en español rioplatense, papalote en México — es un artefacto volador, mas pesado que el aire que vuela gracias a la fuerza del viento y a uno o varios hilos que la mantienen desde tierra en su postura correcta de vuelo, es un tradicional juego infantil, pero tambien ha sido utilizado con fines cientificos por la sencillez de su construcción.

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Rincón del vago, Cometa, consultada el 22/11/05,

Wikipedia, Cometa (juego), consultada el 22/11/05,

Anónimo, Actividades Prácticas, consultada el 21/11/05, <http://www.galeon.com/tallerdematematicas/actividades.htm>

2.- Partes de una cometa.

En una cometa se pueden diferenciar las siguientes partes: armazón o estructura, revestimiento o vela, amarre (hilo y brida) y elementos estabilizadores o cola.

Las cometas vuelan en virtud del mismo principio que se produce en el ala de un avión.

Una superficie plana expuesta en una corriente de aire bajo un ángulo determinado hace que el aire se desvíe hacia abajo, lo cual hace que el viento por la parte inferior de la cometa sea frenado, generándose una depresión en la parte superior del plano. En consecuencia, aparece una fuerza aerodinámica (F) que se descompone en una componente horizontal o resistencia del aire (A) y en una fuerza de sustentación (S), que es la que eleva a la cometa venciendo el peso (P). La cometa vuela en equilibrio, cuando la tensión de la cuerda (T) compensa la resistencia del aire y el exceso de fuerza de sustentación.

Como ocurre con cualquier objeto volador, las cometas tienen tres ejes de rotación: cabeceo, balanceo y guiñada. Para que la cometa tenga un vuelo estable es necesario el control de los tres ejes, impidiendo su giro respecto a los mismos. Mediante el hilo y las bridas se consigue el control del cabeceo y el balanceo. La guiñada se consigue mediante colas, quillas, agujeros o con los paneles verticales en las cometas celulares.

COMETA PLANA IDEAL. TERMINOLOGÍA (conceptos básicos)

Cometa ideal: Superficie plana, rígida, muy larga, rectangular y mucho más ancha que alta.

Envergadura (e): Anchura máxima de la cometa.

Cuerda (c): Dimensión de la sección central de la cometa.

Aspecto (D):
D = e / c

Brida: Dispositivo formado por uno o más cabos de cuerda que sirven para unir la cometa con la línea o hilo y permiten fijar el ángulo de ataque.

Hilo: Elemento de unión entre la cometa y el piloto. En el caso de la cometa ideal tiene que ser resistente, ligero, largo e inextensible.

Borde de Ataque: Borde de la cometa por donde incide el viento.

Borde de Fuga o Salida: Borde de la cometa por donde sale el viento.

Cola o elemento estabilizador: Como ocurre con cualquier objeto volador, las cometas tienen tres ejes de rotación: cabeceo, balanceo y guiñada. Para que la cometa tenga un vuelo estable es necesario el control de los tres ejes, impidiendo su giro respecto a los mismos. Mediante el hilo y las bridas se consigue el control del cabeceo y el balanceo. La guiñada se consigue mediante una cola o elementos estabilizadores más complejos en otros tipos de cometas.

Velocidad del viento (Vv): Vector que define la velocidad y dirección del viento respecto a tierra

Velocidad de la cometa ( VC ): Vector que define la velocidad y dirección de la cometa respecto a tierra.

Velocidad Relativa (Vr ) : Vector que define la velocidad y la dirección del viento respecto a la cometa.

Ángulo de ataque (b): Es el ángulo que existe entre la cuerda y el vector de velocidad relativa.

Ángulo de incidencia (a): Es el ángulo que existe entre la cuerda y el vector de velocidad del viento. En una cometa de un solo hilo b = a.

Elevación (q): Es el ángulo que forma el hilo y el suelo.

Centro de presiones (Cp): Punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas aerodinámicas debidas al viento.

Centro de gravedad (Cg): Punto de aplicación de todas las fuerzas debidas a la gravedad o peso de la cometa.

Centro de embridado (Ce): Punto de aplicación de la fuerza de tensión del hilo.

Monografias, "Juan Miguel Suay Belenguer", Aspectos físicos elementales del vuelo de las cometas, consultada el 22/11/05; <http://www.monografias.com/trabajos6/vuco/vuco.shtml>

3. Peso de una cometa plana ideal

El peso de una cometa (Pc) es una fuerza constante en dirección y magnitud en cualquier posición de equilibrio. Su punto de aplicación es el centro de gravedad (Cg), el cual se ubica según sea la geometría de la cometa y la distribución de los elementos estabilizadores (cola y quillas).

En la valoración de esta fuerza hay que considerar el peso del hilo (PL), si este es importante. Las fuerzas de gravedad se oponen al vuelo de la cometa, esta es la razón de que para poder volar una cometa hay que emplear materiales ligeros en su construcción.

Aspectos físicos elementales del vuelo de las cometasestáticas planas; "Juan Miguel Suay Belenguer",consultada el 22/11/05; http://ticat.ua.es/curie/al_final_del_hilo/materials/fisica-vol-milotxes.pdf

4. ¿Cómo vuelan las cometas?

Exploremos la aerodinámica de las cometas. Las cometas son más pesadas que el aire. Es decir, pesan más que el volumen de aire que desplazan. Vuelan sujetadas al extremo de un hilo, de un cordón o de una cuerda. Las cometas son aerodinas. Es decir superan la fuerza de la gravedad y son mantenidas en el aire por la fuerza del viento o las fuerzas de la presión del viento en la cometa. Esta fuerza se llama elevación. La elevación se ejerce en una dirección ascendente de tal modo que se opone a la atracción de la gravedad sobre la cometa.

¿Qué principios se emplean en el vuelo de una cometa?

Hay dos principios implicados en la aerodinámica del vuelo de cometas.

Con el primer principio, la cometa ejerce una fuerza hacia abajo sobre el aire. El aire pasa sobre el borde superior de la cometa y se desliza hacia abajo en la superficie superior de la cometa. Al empujar hacia abajo, la cometa recibe un empuje del aire de igual magnitud pero ascendente. Al ocurrir esto, la cometa recibe una fuerza contraria ascendente y vuela! La segunda ley de Newton indica que para cada acción hay una reacción igual y opuesta.

El segundo principio viene de un matemático suizo llamado Bernoulli. Bernoulli indicó que cuando el aire pasa por encima de una superficie (como una ala o una cometa), el aire arriba de la tapa cubre una distancia mayor. El aire se mueve más rápidamente y reduce la presión. El aire debajo de la superficie se mueve más lentamente y aumenta la presión. Es el cambio en presiones relativas sobre y debajo de la superficie de la cometa que permite que la cometa se eleve.


Nota:Para que una cometa vuele, la elevación debe ser mayor que el peso de la cometa. El conocer los principios básicos puede ayudarnos a aprender cómo volar y cómo diseñar una cometa. También, el saber la fuerza y dirección del viento resulta útil para aprender los movimientos básicos y los trucos de cómo volar una cometa.

¿Qué es el ángulo de ataque?

El ángulo de ataque es el ángulo de inclinación de la cometa en relación a la dirección del aire que se mueve hacia ella. Este ángulo puede ser modificado por el diseño y por el ángulo que la cometa es presentada al viento, lo cual se logra controlando el hilo o la cuerda. Si el hilo se sujeta a la tierra, la cometa sube más y es menor el ángulo de ataque.

Aerodinámica


¿Qué es el ángulo de vuelo?

El ángulo de vuelo de una cometa también puede cambiarse haciendo ajustes a los accesorios pegados a la cometa como el "frenillo" o la cola. Todos estos ajustes agregarán o restarán a la capacidad de la cometa de mantener el ángulo de ataque, el balance y la estabilidad. Porque, en realidad, las cometas no tienen equilibrio y estabilidad perfectos.

Por lo tanto, necesitamos idear algunas maneras de agregar esas cualidades. Una cometa pude inclinarse hacia adelante, hacia atrás y de lado a lado. Se puede parar en el aire y zambullirse. Todas estas características hacen que el volar una cometa sea muy divertido y emocionante, pero también es un reto el poder diseñar una cometa de tal manera que vuele tal y como se quiere.

¿Puede una cometa volar sin cola?

La cola de una cometa contribuye a su estabilidad y equilibrio. También agrega fricción o resistencia y puede poner un límite a la altitud máxima que algunas cometas pueden alcanzar. Al diseñar cometas, uno debe considerar los pros y los contras de cada elemento del diseño. Por ejemplo, uno puede eliminar la cola, pero arquear (curvar) el diseño para lograr má's estabilidad y así alcanzar mayor altitud. Otras maneras de lograr estabilidad pueden estar relacionadas con el material de la cubierta, los palillos o marcos, la adición de alas o quillas o el uso de superficies de ala deformadas. Otras alternativas de diseño incluyen timones, superficies en forma de superficie de sustentación y el afilar.

Vehículos Cometas, The National Business Aviation Association; consultada el 21/11/05,

Juan Miguel Suay Belenguer, La cometa, consultada el 21/11/05,

5. Presión del aire:

Aire:

Es una mezcla de gases que rodea al planeta Tierra. En condiciones normales es:incoloro, inodoro e insípido. La densidad media del aire es de aproximadamente de:0,0013 g/cm3 o 1,3 kg/m3. El aire limpio forma una capa aproximadamente de 500000 millones de toneladas1 que rodea a la Tierra.

¿Has sentido alguna vez la presión del aire en tus oídos cuando vas cuesta arriba o cuesta abajo?Lo que sientes son las diferencias en la presión del aire. El tímpano pandea ligeramente hacia dentro o hacia afuera cuando la presión del aire cambia rápidamente.Cuando nos elevamos la presión del aire disminuye, y el tímpano pandea ligeramente hacia afuera, dado que la presión del aire dentro de tu cabeza sigue siendo la misma.

Cerca del suelo la presión es mayor que la que hay arriba en el cielo, de la misma forma que la presión en el fondo del mar es mayor que la de la superficie.Si desde algún sitio elevado desciendes rápidamente, podrás sentir que el tímpano se pandea hacia adentro ligeramente.El ala de un pájaro o la pala de un aerogenerador crea unas diferencias de presión entre las dos caras que hacen que el pájaro vuele y que el rotor gire.


La fuerza del aire, área ciencia tecnologia y ambiente, "Roberto M. POLO PALOMARES", consultada el 21/11/05, <
http://www.huascaran.edu.pe/educadis/telesaber/quinto/IIbimestre/cta/pdf/06_sesion17.pdf>

6. ¿Qué es "presión atmosférica"?

La Presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de unidades (SI), la presión se expresa en newtons por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.

Hemos dicho que el aire que rodea a la Tierra, también llamada atmósfera, es una mezcla de gases donde, como recordarás, sus moléculas están en constante movimiento. Como está formada por materia, tiene masa y peso. Lo dicho hasta acá nos lleva a concluir que la atmósfera pesa y nos presiona. A la fuerza con que la atmósfera actúa, sobre cada unidad de área, se denomina Presión atmosférica (P. atm). La presión atmosférica tiene una influencia hasta unos 500 km sobre el nivel del mar.

La presión atmosférica se manifiesta en todo sentido y esto se demuestra con experimentos sencillos, algunos de los cuales ya tú los has experimentado en años anteriores.


Wikipedia, Presión atmosférica, consultada el 21/11/05,
http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica
El Barómetro y la Presión Atmosférica,"Roberto Román",consultada el 21/11/05,
http://cipres.cec.uchile.cl/~mvivanco/

7. ¿Cómo es la acción del viento sobre una superficie plana?

Si se coloca una superficie plana y delgada, ya sea cuadrada, rectangular o circular, en el seno de un flujo de aire, se observa que los diferentes fenómenos, para una velocidad de circulación de aire constante, están íntimamente ligados al ángulo (i) que forman la superficie y la dirección del flujo. La forma de la superficie tiene también su influencia, pero es mucho menor.

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Estos fenómenos, que pueden observarse en un túnel aerodinámico, se traducen en una presión sobre la cara delantera de la placa (la expuesta al viento) y una depresión sobre la parte trasera, las cuales pueden evidenciarse mediante manómetros, que son instrumento que sirven para medir la tensión de los fluidos elásticos.

Sus fuerzas, debidas a la presión y a la depresión, se suman. La resultante de estas fuerzas es perpendicular a la placa y su punto de aplicación es el centro aerodinámico.

Esta fuerza resultante tiene la siguiente expresión: R=KSV donde:

S: es la superficie aparente de la placa en m? ( la proyección de la superficie de la placa sobre un plano perpendicular a la dirección del viento).
V: es la velocidad del viento en m/s.
K: es un coeficiente que depende del ángulo de incidencia i.

Observación:

Si se denomina borde de ataque, al borde de la placa que recibe en primer lugar el impacto del aire y borde de fuga al borde opuesto, se observa que la presión y la depresión son mayores en el borde de ataque y se anulan en las proximidades del borde de fuga.

Fuerza resultante de la acción del aire.

La fuerza resultante R de la acción del aire sobre una placa puede descomponerse en dos fuerzas: S y A.

S: perpendicular a la dirección del viento: fuerza de sustentación.
A: en la misma dirección del viento: fuerza de arrastre.

Al comparar los valores relativos de S y A para distintos ángulos i pequeños (<15?),>
S=Ky*S*V?
A=Kx*S*V?


¿A qué se denomina "Centro de Presiones"?

Se denomina centro de presiones al punto teórico del ala donde se considera aplicada toda la fuerza de sustentación. La presión actúa sobre todo el perfil, se considera que toda la fuerza de sustentación se ejerce sobre un punto en la línea de la cuerda (resultante).

La posición del centro de presiones se suele dar en % de la cuerda del ala a partir del borde de ataque.

A medida que aumenta o disminuye el ángulo de ataque se modifica la distribución de presiones alrededor del perfil, desplazándose el centro de presiones, dentro de unos límites, hacia adelante o atrás respectivamente.


8. Gravedad:

La gravedad es la fuerza de atracción que experimentan dos objetos con masa. Esta fuerza es directamente proporcional al producto de las masas de cada uno, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa:

F = G \frac {m_{1}m_{2}} {r^{2}}

donde G es la Constante de gravitación universal, siendo su valor 6,67 × 10-11 Nm²/kg²

Sustentación vs. Gravedad

sustentacion

Todos los objetos ejercen gravedad entre sí. La Tierra sólo es el más grande y cercano. Gracias al viento las cometas generan ascenso para contrarrestar la fuerza de gravedad y encontrar equilibrio.

Existe una relación importante entre el área de una vela y el peso de la cometa. Un bote grande puede transportar cientos de pasajeros pero uno pequeño se hundirá si hay tantos pasajeros como en el bote grande. Lo mismo ocurre con los barriletes. La cometa tiene que ser lo suficientemente liviano como para flotar en el aire.

http://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad

http://www.batoco.org/basico/2005/05/fiacutesica_del.html


9. Fuerza Aerodinámica:


Una fuerza aerodinámica es generada cuando una corriente de aire fluye sobre y por debajo de un perfil. El punto donde esta corriente se divide se lo denomina "punto de impacto". Ahora bien, ¿A que llamamos fuerza aerodinámica?. Fuerza aerodinámica es la resultante de dos fuerzas que desempeñan un papel importantísimo, estas son, la sustentación y la resistencia al avance.

Una presión muy alta se genera en el punto de impacto. Normalmente el área de alta presión se localiza en la porción más baja del perfil, dependiendo del ángulo de ataque. Este área de alta presión contribuye a las fuerzas producidas por la pala.

La figura nos muestra también, líneas que ilustran como el flujo de aire se desplaza por arriba y por abajo del perfil. Note que el flujo de aire es deflectado hacia abajo, y si recordamos la tercera Ley de Newton, "cada acción tiene una reacción opuesta", se generará una fuerza hacia arriba también. Esta fuerza se suma a la fuerza total aerodinámica. A muy bajos ángulos de ataque esta fuerza puede ser muy baja o nula.

La fuerza total aerodinámica, algunas veces llamada fuerza resultante, como ya dijimos, puede ser dividida en dos componentes, que son la sustentación y la resistencia. La sustentación actúa en forma perpendicular al viento relativo. La resistencia es la fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo (perfil) en el aire.

Muchos factores contribuyen a la sustentación total generada por un perfil. El incremento de velocidad causa un aumento de sustentación debido a la diferencia de presiones entre el extrados y el intrados. La sustentación se incrementa con el cuadrado de la velocidad, así, una pala con una velocidad de 500 Kts. genera 4 veces más sustentación que una que vuele a 250 Kts.

http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/5249/aerodinamica/fuerzaaero.htm

http://html.rincondelvago.com/tunel-de-viento.html

10.- Diedro:

diedro

En geometría, un ángulo formado por dos planos se denomina “diedro”. En las cometas, es la curva o formato en “V” de la cometa. El típico ángulo diedro tiene aproximadamente 30 grados, o 15 grados de cada lado. El diedro le da a la cometa estabilidad para los giros. Cuando una cometa con diedro gira hacia la izquierda o la derecha, el viento ejerce mayor fuerza del lado más plano con respecto al viento, empujándolo entonces hacia atrás para recuperar el equilibrio. Esto le da estabilidad para los giros y los virajes.

1. El viento ejerce igual fuerza.

2. . Uno de los lados se ladea, creando una fuerza.

3. Lo hace retroceder de ambos lados (vista superior) la presión de ese lado se equilibra

equilibrio desequilibrio equilibrio

http://www.batoco.org/basico/2005/05/fiacutesica_del.html

11.- Fuerzas aerodinámicas en la cometa de plano ideal

superficie plana expuesta en una corriente de aire bajo un ángulo determinado, hace que el aire se desvíe hacia abajo, frenando el viento por la parte inferior de la cometa, generándose una depresión en la parte superior del plano en virtud del Teorema de Bernoulli. En consecuencia aparece una fuerza aerodinámica (Fa) aplicada en el centro de presiones (Cp). Esta fuerza se descompone en una fuerza de sustentación (L) perpendicular a la dirección del viento y en una componente horizontal denominada resistencia (D).

La fuerza de sustentación, es la que tiende a elevar la cometa, como veremos más adelante, venciendo el peso de la cometa y del hilo. La fuerza de resistencia, que tiende a arrastrarla, es compensada por la tensión del hilo.

Fuerzas trabajando sobre una cometa:

fuerzas

http://ticat.ua.es/curie/al_final_del_hilo/materials/fisica-vol-milotxes.pdf

12.- RESISTENCIA

La Resistencia total que se opone al movimiento de una aeronave es la suma de: La resistencia del perfil, la resistencia inducida y la resistencia parásita. La resistencia total es primariamente función de la velocidad. La velocidad que teóricamente produce la resistencia total más baja determina la velocidad de mejor rango de ascenso, el mínimo rango de descenso para la autorrotación y la máxima velocidad de mejor autonomía.
La siguiente figura nos muestra un cuadro de las diferentes resistencias en función de la velocidad.

La resistencia al avance es la provocada por el perfil con su fricción con el aire. Esta no cambia significativamente con la variación del ángulo de ataque, pero se incrementa moderadamente con el aumento de la velocidad.

La resistencia inducida es la resistencia producida como resultado de de la producción de sustentación. Altos ángulos de ataque, que producen más sustentación, producen alta resistencia inducida. La resistencia inducida es una de las fuerzas aerodinámicas opuestas a la sustentación.

La resistencia parásita es la producida por todos aquellos componentes no generadores de sustentación. La curva "A" en el diagrama nos muestra la resistencia parásita, que es muy baja a bajas velocidades y aumenta con la velocidad.

La curva "B" nos muestra la resistencia inducida que decrece con la velocidad. En estacionario esta resistencia es muy alta.

La curva "C" es la resistencia del perfil o de forma aumentando muy poco con el aumento de la velocidad.

La curva "D" muestra la resistencia total que es la suma de las otra tres. Ahora si usted puede identificar el punto mas bajo de esta curva, y lo transporta sobre el eje de las velocidades, obtendrá una velocidad.

http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/5249/aerodinamica/fuerzaaero.htm

13.- Usos de la cometa:

Aparte de su uso como juguete y entretenimiento, las cometas han tenido, entre otras, las siguientes aplicaciones a lo largo de su historia.

Las cometas como arte de pesca

Desde China hasta las islas de la Polinesia, la cometa se ha utilizado para pescar. Fabricada con hojas de plantas, se hace volar a una altura considerable, desde la orilla de la playa o de una canoa. En la parte inferior de la cometa cuelga un hilo distinto al que controla el vuelo, que desciende hasta la superficie del agua, en cuyo extremo se ata el anzuelo.

Cometas de salvamento marítimo

Una de las múltiples aplicaciones de las cometas durante el siglo XIX fue la de salvamento marítimo. Puesto que la mayoría de los naufragios ocurrían cerca de la costa, era factible emplear una cometa para tender un cabo entre el barco y la costa y, así, rescatar a los náufragos.

Cometas meteorológicas

También en el siglo XIX se emplearon regularmente cometas para elevar instrumentos en observaciones meteorológicas. Usando cometas individuales o formando trenes de hasta ocho cometas se logró alcanzar alturas de hasta 9740 metros. La aparición de los primeros aviones y la mejora de los globos sonda hicieron que las cometas entraran en desuso. Se dejaron de utilizar en la década de los años treinta del siglo XX.

Fotografía aérea con cometas

Antes de la aparición de los aerostatos y los aviones se emplearon cometas para realizar fotografías aéreas. El sistema era tan simple como colgar en una cometa o en su hilo una cámara fotográfica, con un mecanismo remoto, que disparaba la cámara mientras estaba en el aire.

Cometas y radio


El 12 de diciembre de 1901, Guglielmo Marconi usó una cometa para elevar una antena a una altura de 122 metros en la primera transmisión de radio transatlántica desde Poldhu (Inglaterra) a San Juan de Terranova. Durante la Segunda Guerra Mundial se empleó una cometa del tipo caja rectangular como equipamiento de los botes salvavidas de los aviones. Ésta se empleaba para tender un cable que se utilizaba como antena de un radiotransmisor de socorro.

Cometas militares

Las cometas se han empleado con fines militares desde épocas remotas en China y Japón. Los estrategas encontraron un valioso elemento auxiliar en la cometa, de la cual hicieron uso en la transmisión de señales de día y noche, para medir distancias y, por supuesto, para la elevación de observadores humanos, en clara competencia con los globos a finales del XIX. Los servicios de aerostación militar de algunos países dispusieron de cometas en sus equipamientos, dado que éstas son más fáciles de transportar y, bajo ciertas circunstancias meteorológicas, son más estables que los globos. Si bien el avión dejó obsoletos estos sistemas, en 1943, durante la Segunda Guerra Mundial, los submarinos alemanes empleaban un autogiro sin motor para observación -el observador se sentaba en el aparato y volaba al ser arrastrado por el submarino, elevándose sobre la superficie del mar-, al que los alemanes denominaron Focke Achgelis FA330. En esta guerra también se emplearon cometas como blancos en prácticas de tiro y como barreras antiaéreas.

Otros usos

Otras aplicaciones de las cometas son con fines publicitarios, para elevar carteles y anuncios, como elemento de tracción de carricoches y barcos, para transportar los cables-guías para la construcción de puentes, elemento de experimentación de los primeros aviones, etc.



Rincón del vago, Cometa, consultada el 22/11/05,<http://html.rincondelvago.com/cometa.html>

http://wings.avkids.com/Libro/Vehicles/advanced/kites-01.html

14.- Recomendaciones para el vuelo de una cometa:

Dar giros vs. Inclinarse vs. Desviarse

giros

Giros - Cuando un barrilete se tuerce, flamea o gira, generalmente se debe a que se trata de un barrilete que no es simétrico Asegúrense de que tanto a la izquierda como a la derecha tengan el mismo tamaño y de que la brida o punto de amarre estén en el centro.


inclinacionInclinación –El ángulo en que se ladea el barrilete con respecto al viento también se llama inclinación o “ángulo de ataque”. Este puede ajustarse moviendo el punto de amarre hacia arriba o hacia abajo en la brida. El ascenso que genera el barrilete está en relación con la inclinación y el área de la vela. Con los vientos livianos, el barrilete debe ajustarse para que tenga un ángulo de ataque amplio y con vientos fuertes, se debe reducir el ángulo de ataque.

desviacionDesviación – Si el barrilete gira o rota de izquierda a derecha, alarguen la cola para agregar arrastre o curven el barrilete para aumentar el diedro.