Título	Ciclo 3 - Investigacion - Francisca Loyola
Asignatura	Taller de Fabricación
Del Curso	Taller de Fabricación 2023
Carreras	Diseño
Nº	06
Alumno(s)	Francisca Loyola

Formas en la naturaleza. Movimiento- desplazamiento. Eficiencia

Las olas. (Nunca renacen la misma ola)

Cuando ves llegar una ola, no hay nada que llegue, pues la ola nunca va hacia uno. Se ve moverse hacia uno, pero no se esta moviendo. Una ola ayuda a otras olas a surgir al lado. Las otras olas a su vez ayudan a que surjan otras olas. Pero sucede tan rápido que provoca un espejismo, una ilusión. Se cree que la misma ola esta viniendo hacia uno. Pero no es así.

Cuando surge una ola su impacto hace que surja otra; a su alrededor surge otra ola. Por la fuerza de la primera ola aparece la segunda; por la fuerza de la segunda, una tercera; por la fuerza de la tercera la cuarta… así es como surgen las olas. Cuando se ve surgir una ola a lo lejos del horizonte esa ola se queda allí. Es un patrón continuo y sin fin.

Las olas oceánicas son ondulaciones casi verticales en la posición de las parcelas de agua. Las oscilaciones en parcelas vecinas son escalonadas de tal manera que un patrón se mueve a través de la superficie del océano. Algunos medios soportan solo ondas longitudinales, otros soportan ondas transversales, mientras que otros soportan ambos tipos. Las ondas de luz son transversales, las ondas sonoras son longitudinales. Las olas oceánicas son una extraña mezcla de transversal y longitudinal, con parcelas de agua moviéndose en trayectorias elípticas a medida que pasan las olas.

Este patrón sin fin también se puede ver en las ondas de los ríos. Puedes colocar un trozo de madera en un rio y vendrá hacia uno, pero no es así. Cuando surge una ola y se alza, la madera se traslada a la siguiente ola; la otra ola se alza y la madera va a seguir a la siguiente ola. La madera llega a la orilla con el siguiente surgir y la desaparición de las olas, pero la solas nunca vienen. Es un hecho científico. Nunca nace la misma ola, pero siempre habrá una continuidad de ella. Es un flujo continuo según la física moderna.

Patrones oceánicos

Las corrientes oceánicas superficiales están fuertemente influenciadas por el viento. Los vientos dominantes, fluyen a través de la superficie del océano, empujando el agua en grandes corrientes oceánicas circulares llamadas giros oceánicos.

Son un gran sistema de corrientes marinas rotativas, particularmente las que están relacionadas con el movimiento de rotación terrestre, es decir, los movimientos del mar son desplazamientos horizontales o verticales de la masa del agua. Estos se forman por el calor solas, la salinidad, rotación terrestre, viento e influencia de la luna. La fusión que tienen estas corrientes o patrones oceánicos son en el aporte de la traslación de especies, para nuestra especie facilita la navegación, equilibra el sistema de las costas, facilita la vida vegetal y animal en el agua.

Chrysopelea paradisi. (serpiente arborícola)

Generalmente se le atribuye el nombre de serpiente voladora. Pero este es un termino incorrecto ya que esta clase de animal no ganan altitud aparte de la que ganan impulsándose con fuerzas hacia arriba. Lo que hacen es planear. Utilizan la velocidad de la caída y las contorciones de su cuerpo para atrapar el aire y generar un impulso ascendente.

Este es una característica muy interesante, es que la serpiente es quizás el animal menos obvio que debería poder “volar” por el aire.

¿Por que las serpientes ondulan en el aire? Este movimiento es llamativo porque parece que esta nadando en el aire. Estas aplanan su cuerpo. Eso produce mas sustentación y luego ondula por el aire.

El movimiento de la ondulación de la serpiente aumenta la estabilidad de los deslizamientos. Si la serpiente se desplazara por el aire sin la ondulación, esta podría cubrir una distancia horizontal, pero lo que sucede es que falla básicamente cayendo. La ondulación permite que se mantenga en una posición erguida, ayudándola a deslizarse con seguridad hace el suelo.

Ningún otro animal se desliza manteniendo la estabilidad de esta manera. Este mecanismo de ondulación podría hacer el desplazamiento no solo en el iré, sino también sobre la arena, agua o en entornos realmente difíciles. La ondulación es fundamental para la capacidad de deslizamiento.

La ondulación en el movimiento de la serpiente

En su movimiento giran sus costillas hacia adelante y hacia arriba haciendo que su cuerpo duplique su ancho.

Esto lo transforma en una forma aerodinámica mucho mas plana similar a la ala de un avión.

Mueven su cabeza hacia adelante y hacia atrás.

Usa un movimiento de gran amplitud de lado a lado distribuyendo continuamente su cuerpo.

Incluye segmentos largos y rectos que son nominales perpendiculares por producción de fuerza y estabilidad. primero se debe producir fuerza de sustentación y arrastre fuera del plano para compensar su peso, porque la serpiente esta en el aire, tiene que lidiar con la estabilidad rotacional en los 3 grados de libertad de rotación.

¿Cual es el papel mecánico de la ondulación en la dinámica de planeo? ¿Se requiere ondular para desplazarse?

El cuerpo de la serpiente se puede interpretar como un vector unitario que es locamente tangente al cuerpo y apunta hacia abajo desde la cabeza hasta la punta de la cola. Esto puede ayudar a definir el ala de la serpiente.

                               Variable = Masa + Ancho

La masa de esta es nominalmente parabólica. Este posee 2 ondas de flexiones. Una onda lateral vista desde arriba y una vertical onda vista desde atrás.

Onda lateral de gran amplitud. Onda vertical de menor amplitud.

La onda vertical tiene el doble de frecuencia espacial y temporal que la lateral.

Las dos ondas están desfazadas 90° y la flexión máxima del plano se produce en las curvas U.

                    Variables= Frecuencia Temporal y Espacial.

La serpiente mueve la masa alrededor para calcular la fuerza de elevación. Para el movimiento ondulatorio habrá que tratar el cuerpo de forma independiente. Aumenta la velocidad y comienza a producir fuerza y la ondulación se distribuye. La ondulación mejora la estabilidad.

¿Cual es el papel mecánico de la ondulación en el desplazamiento?

La ondulación mejora la estabilidad permitiendo el desplazamiento. Las serpientes voladoras usan la ondulación de manera diferente a todas las demás serpientes.

Formas naturales en un plano inclinado

Un plano inclinado es una superficie inclinada un determinado ángulo. En física, se usa el plano inclinado para practicar problemas de fuerzas. Por ejemplo, una rampa o un camino con pendiente son planos inclinados. El plano inclinado sirve para transportar un objeto haciendo menos fuerza. Ya que empujar un objeto por un plano inclinado requiere de menos fuerza que levantarlo verticalmente. Además, el plano inclinado es considerado como una de las seis máquinas simples clásicas.

Si apoyamos un libro sobre un plano inclinado y comienza a deslizar, las fuerzas que actúan sobre el cuerpo son la fuerza normal (N), su peso (P) y la fuerza de rozamiento (FR). Para calcular la fuerza resultante, deberemos sumarlas. Como hemos visto con anterioridad, sumar fuerzas es más sencillo si todas tienen la misma dirección o sus direcciones forman un ángulo de 90º y en nuestro caso, P no lo cumple. Por esta razón, podemos descomponer el peso en dos fuerzas, y, tal y como estudiamos en el apartado de descomposición de fuerzas. Una vez que hagamos esto, si hacemos un giro a nuestro sistema de referencia, podrás comprobar que nuestro cuerpo en el plano inclinado que se desliza por la acción de su peso es equivalente al mismo caso en el que el cuerpo se encuentra en un plano horizontal y nosotros lo empujamos con una fuerza equivalente a Px. .

Propuesta

Plano inclinado

Como propuesta en la elaboración de la rampa. Se ideo un mecanismo mecánico que funcionara en base a dos tipos de ondulaciones. La primea ondulación será en modo vertical para traslada elementos en base a los impulsos de las ondas verticales. La segunda ondulación será de modo vertical de forma inclinada en dirección descendente para que la gravedad ayude con el impulso de movimiento y velocidad para el objeto que será el medio de traslación por el mecanismo mecánico de la rampa.

Forma externa del plano inclinado

Armado del plano inclinado

Partes del mecanismo interno de aproximadamente 7 cms.

Movimiento interno del mecanismo ondulatorio vertical

Referencia del mecanismo

Traslación vertical de la ondulación en la primera parte del mecanismo del plano inclinado. El mecanismo de referencia será implementado en el plano inclinado.

Traslación horizontal de la ondulación de la segunda parte del mecanismo de plano inclinado.

Objeto

El objeto será un elemento abstracto articulado que le permitirá desplazarse fácilmente de lado a lado imitando el movimiento vertebral de las serpiente de un modo sutil. Facilitando el poder desplazarse a posible lugares con difícil acceso de movimiento.

La parte inferior del objeto posee extensiones que permitirá colocar pequeñas ruedas que harán posible su desplazamiento. También esta permitirán su estabilidad al desplazarse evitando que se de vuelta, tal como la configuración esquelética de las serpientes que "aplastan" su cuerpo para que le de estabilidad al desplazarse.

Como se puede ver. Las serpientes no son cilíndricas, estas tienen el cuerpo "aplastado en la parte inferior. Esto les brinda estabilidad al momento de desplazarse.