Capa: Avião Estabilidade sobre um livro na mesa de madeira. Acervo pessoal Roberto Pessoa do Nascimento.
Bem vindos ao episódio Avião Estabilidade da 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.
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 Estabilidade
Para quem gosta de observar um voo suave e com algumas acrobacias este avião é para você. Monta-lo é simples, mas o mais importante é que é possível, com apenas alguns ajustes, incrementar a ESTABILIDADE e o tempo em que permanece em voo.
Com isso, convido vocês a fazer o Avião Estabilidade e analisar o seu voo.
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.
Vamos Iniciar Nossas Dobraduras!
Veja o passo a passo abaixo para montar o seu Avião Estabilidade.
Hora de Lançar
Simples de monta-lo não é mesmo?
Antes de lança-las, vamos primeiro analisar duas partes muito importantes do avião!
- Veja se os tamanhos das asas estão iguais;
- e a simetria de ambos os lados do Avião Estabilidade.
Analisar essas partes são importantes pois se houver algo não simétrico o voo pode não ser bem realizado.
Visto esses detalhes, vamos partir para a primeira decolagem!
Desafio 1: O Primeiro Voo.
Há um local na parte de baixo do avião que se assemelha a um pequeno triângulo. Esta parte será o nosso local de apoio, onde vamos segurar com as pontas dos dedos e lança-lo.
Tente também lança-lo com ângulos de inclinação diferentes para descobrir a melhor configuração para que o avião fique mais tempo no ar.
Criar e Investigar
Depois de ter jogado algumas vezes o Avião Estabilidade, você conseguiu perceber algumas características importantes tanto do avião como o jeito de lança-lo. Isso torna as coisa mais interessantes!
Caso você não conseguiu observar algumas características, não se preocupe, aqui vai alguns desafios para que você teste e encontre o melhor jeito de lança-lo:
Desafio 2: Mudando a inclinação das asas.
Este desafio consiste em mudar aos poucos os ângulos de inclinação, asas totalmente horizontais ou mesmo um pouco inclinadas para cima ou para baixo. Experimente e tente observar o tempo de voo em nessas várias configurações!
Desafio 3: Cortes aerodinâmicos.
Agora podemos fazer uma pequena modificação nas asas do avião, você pode fazer alguns “cotes aerodinâmicos” e orienta-los inclinando ou para cima ou para baixo para ter assim um melhor desempenho, observe na figura abaixo os possíveis cortes. Faça e experimente!
Importante: Tenha cuidado na hora de cortar as asas, é necessário que os cortes sejam de tamanhos iguais e que estejam no mesmo lugar em cada asa, por exemplo no centro de cada asa. Para este avião os cortes podem variar de 1 a 2 cm de largura e 1 a 3 cm de profundidade nas asas.
Desafio 4: Comparando com outros aviões de papel.
Um ótimo desafio é compararmos os aviões estilo PLANADORES, que são aqueles que conseguem permanecer um bom tempo no ar, como é o caso do Avião Estabilidade. Em nossa temporada lançamos alguns aviões pertencentes a essa “família” e a ideia agora é compararmos eles.
Podemos comparar o Avião Estabilidade com os: Avião Espião, Planador Grandes Asas e A Borboleta Planadora.
Aerogamis: Energia x Gravidade
No decorrer destes desafios você percebeu que algumas modificações nas asas ou até mesmo na hora de lança-lo fazem bastante diferença no desempenho do Avião Estabilidade. Nesta seção vamos falar sobre algumas características importantes, propostas nos desafios e seu papel no voo.
Dinâmica de voo do Avião Estabilidade.
Nas diversas vezes que você lançou-o, no decorrer dos desafios, você percebeu que o avião de papel consegue se manter um bom tempo de voo, isto é devido ao tamanho praticamente retangular de suas asas, o avião é relativamente pequeno e suas asas grandes realizam um papel essencial mantendo-o no ar.
A parte frontal do avião é a parte mais pesada, é a que possui mais dobras, e a inclinação dela para o lançamento é importantíssima para que ela adquira altitude, plane e ,por fim, incline suavemente para baixo até chegar ao chão. Por isso a importância de um lançamento planejado que consiste de um ponto de apoio para os dedos (geralmente na parte mais pesada do avião) e a inclinação de decolagem.
A parte principal de seu voo é quando o Avião Estabilidade plana, o efeito de planar ocorre quando o avião está sendo levado pelo ar que o cerca, ou melhor, as correntes de ar. Como a asa deste avião é grande comparada ao tamanho dele, o Avião Estabilidade consegue manter-se um tempo razoável planando.
Os cortes aerodinâmicos incrementam a permanência no ar deste avião, sendo uma modificação muito vantajosa para aviões planadores. Esses cortes possuem o nome de elevadores (ou em inglês: elevators) tendo sua principal função de acordo com as orientações para cima ou para baixo. Mantendo os elevadores para baixo, a pressão abaixo será maior, mantendo o avião um pouco mais de tempo no ar; caso os elevadores tiverem para cima o inverso ocorrerá.
Caso você queira fazer com que o avião faça algumas acrobacias você pode colocar um dos elevadores para cima e outro para baixo, isso irá fazer com que um lado do avião tende a subir e o outro a descer, podendo chegar ao caso de o avião girar no ar.
Lugares abertos e com bastante vento é um ótimo lugar para lançar este avião.
Desempenho do Avião Estabilidade.
Você com certeza percebeu que o Avião Estabilidade consegue se manter um bom tempo no ar. 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 Estabilidade em algumas categorias que são relevantes nas competições de avião de papel.
Conheça um pouco mais sobre as categorias.
Avaliação, as categorias são pontuadas de 0 a 100.
- Tempo de permanência no ar: 85
- Velocidade de vôo: 40
- Distância percorrida: 70
- Arcrobacias: (acrobacias e efeitos de voo): 50
Essas avaliações estão sendo baseadas em experiências feitas em casa em locais relativamente pequenos, devido a pandemia, mas pretendemos faze-lo em locais abertos e com mais liberdade para melhor estuda-los.
Continue investigando
Gostou de fazer o Avião Estabilidade?
Quer fazer mais aerogamis?
Visite nossos modelos anteriores com nos links abaixo:
- Aerogami: Avião Nakamura
- Aerogami: Avião Giroscópico
- Aerogami: Avião Dardo
- Aerogami: Avião Espião
- Aerogami: Borboleta Planadora
- Aerogami: Borboleta Pirueta
- Aerogami: Flecha Chinesa
- Aerogami: Planador Grandes Asas
- Aerogami: O Planador do Mar
- Aerogami: Super Delta
- Aerogami: Avião F-15
- Aerogami: Helicóptero
- Aerogami: Semente Voadora
- Aerogami: Avião Dagger, o Punhal
- Aerogami: Avião Morcego
Compartilhe conosco as suas aventuras: #aviõesdepapelECV
Vamos adorar conhecer os seus aviões.
Envie fotos, vídeos ou dúvidas para o e-mail do Espaço Ciência Viva para que possamos compartilhar aqui as suas investigações com os seus Aviões de Papel.
Ou publique em seu Instagram com os hashtags #aviõesdepapelECV e #aerogamisECV.
E esperamos poder nos reunir novamente em nossa sede em nossas futuras Oficinas Espaço Ciência Viva.
Referências
Carlos Alfredo Arguello. A Ciência dos Aviões de Papel. Museu Dinâmico de Ciências de Campinas. Universidade Estadual de Campinas. Núcleo Interdisciplinar para Melhoria da Ciência. Campinas. 1986. Acervo pessoal Paulo Henrique Colonese.
Lorena Tarcia. 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 10 jun. 2021.
Paper Airplane Designs. Fold’N Fly. Disponível em: <https://www.foldnfly.com/#/1-1-1-1-1-1-1-1-2>. Acesso em 7 de jun. 2021.
STUDART, N.; Silvio R. Dahmen., A física do voo na sala de aula. Física na escola. Vol. 7, n. 2 (out. 2006), p. 36-42. Disponível em: https://lume.ufrgs.br/handle/10183/116433 . Acesso em 14 de jun. 2021.