Aerogami: O Avião Espião

Capa: Avião Espião sobre mesa de madeira. Acervo pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.

Bem vindos ao episódio Avião Espião.

Temporada Investigando Aviões de Papel.

Roberto Pessoa do Nascimento. Físico. Mediador Comandante. Orientadores: Tânia Goldbach, Paulo Henrique Colonese. Bolsa. IFRJ-CNPq.

Aerogamis: de aero + gami (origami): Origamis Voadores

O mais incrível sobre um avião de papel é que só precisamos de uma folha de papel e criatividade, nada mais. E, na maioria das vezes, nem precisamos de tesouras, cola, fita ou clipes de papel, exceto para adornos e acréscimos de detalhes especiais. 

Algumas dobras, alguns ajustes e pronto, você tem um incrível avião de papel.

Avião de Papel com sombra de foguete sobre parede. Licença Freepik Premium. https://br.freepik.com/black-salmon.

 As propriedades do papel, sua forma, seu tamanho, sua massa e especialmente suas proporções, fornecem ao avião todos os atributos de que ele precisa para voar e as dobras vão lhe dar características especiais para os tipos de voo que realizam.

Avião Espião

O nome Avião Espião é bem sugestivo para ele, pois você vai perceber que ele sobrevoa “espiando” tudo o que se passa por baixo dele; ele “espia” pois seu voo é lento mas consegue se manter por um bom tempo planando.

Este avião é perfeito para quem gosta de apreciar um voo duradouro, principalmente para quem ama observar como o avião se comporta no ar.

MATERIAL NECESSÁRIO

  • 1 folha de papel para origami tamanho A4.

A folha A4 é de uma família de folhas (A) que possui uma proporção especial entre seu comprimento e sua largura. A folha A “4” possui as medidas: largura de 21 cm e comprimento de 29,7 cm. Estas medidas estão na proporção C/L = 1,4142. Este valor é aproximadamente a raiz quadrada de 2 = 1,4142…

Esta proporção é considerada especial pois relaciona a folha retangular ao retângulo Quadrado. Esta proporção é a mesma encontrada entre as medidas do lado e da diagonal de todos os quadrados. Isto significa que se tivermos um quadrado com lado de 21 cm, a sua diagonal tem cerca de 29,7 cm.

Então a família de folhas A tem a mesma proporção que a diagonal D e o lado L de um Quadrado (D/L).

Esta proporção é muito usada em aviões de papel.

Veja o passo a passo abaixo para montar o seu Avião Espião.

Hora de Lançar

Depois do passo a passo seguido, é hora de observarmos cada componente, isto inclui a igualdade do tamanho das asas assim como sua inclinação e também as inclinações que fizemos nas pontas das asas.

Desafio 1: Primeira Decolagem

Vamos iniciar nosso primeiro voo!

Você pode ter percebido que este avião tem sua parte frontal mais “grossa” e consequentemente mais pesada, e é nesta parte, em baixo, que vamos segurar para lança-lo!

Antes de lança-lo observe:

  • a igualdade da inclinação das asas, mantendo-as o mais horizontais possíveis;
  • manter as pontas das asas, que estão também dobradas, verticais e bem retas;
  • e o mais importante: mire inclinando o avião para o alto e dê um grande impulso!

Lance-o várias vezes e observe como é o voo e como o avião se comporta.

Asas totalmente horizontais. Acerto pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.

Criar e Investigar

Depois de lançado algumas vezes o Avião Espião, você pode ter percebido algumas características importantes tanto do avião como o jeito de lança-lo. Isso torna as coisa mais interessantes e divertidas!

Caso você não conseguiu observar algumas características, não se preocupe, aqui vai alguns desafios para que você teste e encontre o melhor jeito de joga-lo:

Desafio 2: Inclinação das Pontas das Asas

  • Observe as dobras nas pontas das asas estão, as duas, verticais e para cima, certo? Que tal se nós modificarmos sua inclinação!? Mantendo-as totalmente horizontais, viradas para baixo ou até uma para cima e a outra para baixo? Experimente lança-lo nessas configurações diferentes!
Asas totalmente horizontais sem as inclinações nas pontas. Acerto pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.
Asas totalmente horizontais com as inclinações nas pontas para baixo. Acerto pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.
Pontas das asas invertidas. Acerto pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.

Desafio 3: Cortes Aerodinâmicos

  • Você pode modificar as asas com “cotes aerodinâmicos” e inclina-los para cima ou para baixo com o intuito de melhorar nosso avião, observe na figura abaixo os possíveis cortes. Faça e experimente!
Cortes Aerodinâmicos inclinados para cima. Acervo pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.
Cortes Aerodinâmicos inclinados para baixo. Acervo pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.

IMPORTANTE: Muito cuidado na hora de cortar as asas, o corte pode ser no centro de cada asa e que tenha entre 1 a 2 cm de “profundidade” na asa, um corte maior pode ocasionar um dano ao seu avião porque as suas asas pequenas. Seu comprimento pode variar de 2 a 4,5 cm. Caso você ache interessante você pode fazer mais que um corte aerodinâmico em cada asa e ver o que acontece.

Aerogamis: Energia x Gravidade

Com certeza, depois dos desafios que você fez, você deve ter percebido que alguns ajustes melhoram o Avião Espião mantendo-o por mais tempo planando no ar. Vamos ver, nesta seção, algumas características importantes e seu papel no voo do Avião Espião.

Dinâmica de voo do Avião Dardo

Para este avião, assim como para todos os aviões de papel, é de extrema importância a sua simetria. Em particular, para o Avião Espião, se por algum motivo houver medidas diferentes para ambos os lados das asas, o avião rapidamente se inclinará para o lado mais “pesado” e cairá, não mostrando o real potencial de voo deste avião.

Algumas dimensões da asa do Avião Espião. Acervo pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.

IMPORTANTE: A área da asa pode mudar um pouco devido as medias que você tomou durante o passo a passo das dobras.

Quando você lançou o avião com sua inclinado para cima e com força, você com certeza percebeu que ele se mantem no ar por um bom tempo, diferente de quando lançado horizontalmente, isso é devido a suas asas, mas especificamente a área delas, que o faz planar com maior facilidade.

Diferentemente do Avião Dardo, o Espião mesmo lançado com força o seu voo não é muito rápido, você sabe por que? A resposta é simples, é que o Dardo tem uma ponta, ou mais comumente chamado de nariz, bem pontudo o que facilita para ter um voo rápido, já o Avião Espião não possui essa aerodinâmica especial mas em compensação permanece planando por mais tempo.

E os cortes nas asas?! Esses cortes são o que chamamos na aviação de ELEVADORES, ou em inglês de ELEVATORS. Eles de acordo com sua orientação, se colocado para cima ou para baixo, tem suas funções bem definidas. Você pode arremessar o Avião Espião nas duas configurações e perceber suas diferenças. Quando voltadas para baixo, os cortes, forçam a cauda do avião para baixo gerando assim uma maior inclinação de sua parte frontal, ou seja forçará o avião a ficar mais tempo no ar; o contrário, fará o avião descer o mais rápido possível.

Desempenho do Aerogami Espião

Você deve ter percebido que o Avião Espião é muito bom em alguns aspectos, como no tempo que permanece no ar, mas consequentemente ele acaba tendo um voo lento. Essa análise das características de voo é de muita importância para competições de aviões de papeis. Conheça um pouco sobre as competições.

Abaixo você pode conferir uma pontuação do Avião Espião em algumas categorias que são relevantes nas competições de avião de papel.

Conheça um pouco mais sobre as categorias.

Avaliação, as categorias são pontuadas entre 0 a 100.

  • Tempo de permanência no ar. 95
  • Velocidade de voo. 50
  • Distância percorrida. 30
  • Arcrobacias: acrobacias e efeios de voo. 30

Referências

  • EMERY J. KELLYPAPER AIRPLANES. Models to Build and Fly. Ilustração Darren Erickson. Fotografia Richard Trombley. Lerner Publications Company. Minneapolis. 1997. ISBN: 978-0-8225-2401-4. 
  • CARLOS ALFREDO ARGUELLO. A CIENCIA DOS AVIOES DE PAPEL. Museu Dinâmico de Ciências de Campinas. Universidade Estadual de Campinas. Núcleo Interdisciplinar para Melhoria da Ciência. Campinas. 1986. 
  • EIJI NAKAMURA. FLYING ORIGAMI. Origami from pure Fun to true Science. Japan Publications, Inc. San Francisco. California. 1972. 
  • TARCIA, Lorena. A ciência dos aviões de papel. Minas faz ciência, 5 de abril de 2019. Disponível em: <https://minasfazciencia.com.br/infantil/2019/04/05/a-ciencia-dos-avioes-de-papel/>. Acesso em: 15 de março de 2021.
  • Scientific Explorations with Paul Doherty. Paper Airplane Science Just floating on Air. Scientific Explorations And Adventures, 2000. Disponível em <http://isaac.exploratorium.edu/~pauld/activities/flying/PaperAirplaneScience.html>. Acesso em: 17 de março de 2021.
  • Paper Airplane Designs. Fold’N Fly. Disponível em: <https://www.foldnfly.com/#/1-1-1-1-1-1-1-1-2>. Acesso em: 17 de março de 2021.

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