O Voo do Ornitóptero como Proposta para Ensino de Física Associado à Aerodinâmica
Resumo
O objetivo do presente trabalho é apresentar os resultados de um estudo teórico conceitual sobre a aerodinâmica do voo e da cinemática do batimento das asas de um ornitóptero, além de descrever a construção de um modelo educacional de baixo custo para uso em atividades de ensino e divulgação da física. O entendimento da teoria do voo dos objetos voadores e a sua aplicação prática contribuem para o conhecimento de conceitos físicos e fornecem motivação suficiente para o aprendizado do aluno devido à conexão da teoria com a prática presente na atividade proposta. O trabalho foi desenvolvido a partir de uma pesquisa bibliográfica, unindo análise e discussão teórica/qualitativa dos conceitos físicos envolvidos na descrição do voo e do trabalho experimental. Introduzimos conceitos físicos sobre o movimento do ar e das forças aerodinâmicas produzidas no objeto voador, temas que são pouco abordados no ensino médio, mas que têm relevância atual. Procuramos fazer a explicação da física do batimento de asas para obter uma visão sobre como as aves e insetos voam e discutimos as semelhanças e diferenças entre o voo de um avião, dos pássaros e insetos. Os principais resultados deste trabalho são a elaboração de uma descrição qualitativa sistemática dos conceitos físicos de voo de um ornitóptero e a técnica de construção artesanal de um modelo educacional simples utilizando materiais de fácil acesso e baixo custo.
Referências
ALONSO M., FINN E. J., Fisica, Volumen I: Mecánica, Fondo Educativo Interamericano S.A. 1970.
DELAURIER J. D. An Ornithopter Wing Design, Canadian Aeronautic and Space Journal, Vol. 40, No. 1, March 1994.
DJOJODIHARDJOA, H. et al, "Kinematic and Aerodynamic Modelling of Flapping Wing Ornithopter"; International conference on Advances Science and Contemporary Engineering 2012, (ICASCE 2012). Procedia Engineering 2012]. DOI: 10.1016/j.proeng.2012.10.093
GONZALEZ-RANGEL, J. M., “Análisis del aleteo de alas flexibles utilizando PIV E POD”,
Tesis para obtener el grado de Maestro en Optomecatrónica; León · Guanajuato · México, Junio de 2022.
GUSMÁN GARCIA M. M. "Diseño de mecanismo de batimiento y semiplegado de las alas de un ornitóptero". Trabajo de fin de Grado de Ingenieria Aeroespacial, Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla, España, 2019.
HARMON, R. L. “Aerodynamic Modeling of a Flapping Membrane Wing Using Motion Tracking Experiments” Master’s Thesis 2008, University of Maryland, USA.
HOMA J. M.; “Aerodinâmica e Teoria de Voo, noções básicas”, 28° Edição, São Paulo Brasil, ASA Edições e Artes Gráficas Ltda. 2010.
MALIK M. A., AHMAD, F., Effect of Different Design Parameters On Lift, Thrust and Drag of an Ornithopter, Proceedings of the World Congress on Engineering 2010 Vol II WCE 2010, June 30 - July 2, 2010, London, U.K.
PENNYCUICK, C. J., Predicting wingbeat frequency and wavelenght of birds, J. exp. Biol, 150, 171-185 (1990).
SHYY, W., LIAN, Y. TENG, J. VIIERU, D. , Hao LIU, H.. Aerodynamics of Low Reynolds Number Flyers. 2008. Cambridge University Press, New York.
STUDART, N.; DAHMEN, S. R. A Física do voo na sala de aula, Física na Escola, v. 7, n. 2, 2006.
TREVINO-SÁNCHEZ D., GUERRERO-CASTELLANOS J.F., GONZÁLEZ-DIAS, Modelo matemático para el vuelo de un ornitóptero, Conference Paper, October 2017.
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