Título	Desafío de movilidad - Aire / Sofía Díaz, Delia Madrid
Asignatura	Taller de Fabricación
Del Curso	Taller de Fabricación 2021
Carreras	Diseño, Diseño Industrial"Diseño Industrial" is not in the list (Arquitectura, Diseño, Magíster, Otra) of allowed values for the "Carreras Relacionadas" property.
Nº	2
Alumno(s)	Sofía Díaz, Delia Madrid

Aire

El aire es la mezcla gaseosa que envuelve al Planeta Tierra y forma la atmósfera terrestre, logra permanecer alrededor del planeta Tierra gracias a la acción de la fuerza de gravedad manteniéndose de esta manera en la tropósfera.

Viento

El viento es causado por el movimiento del aire de la atmósfera y el calor que genera la superficie de la tierra provocando movimientos ascendentes y descendentes de las masas de aire, que estarán promovidos por la diferencia de presión en la atmósfera. El viento se produce por la circulación del aire que se calienta en la superficie de la tierra. El viento, es el resultado de los movimientos del aire a diferentes presiones.

Presión: Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea.

Vuelo

El volar supone ascender al cielo por el aire, mantenerse en él y desplazarse durante cierto tiempo. Ahora bien, es importante mencionar que el vuelo podrá ser concretado por una nave especialmente diseñada para tal efecto, es decir, que disponga de una serie de condiciones técnicas que son las que le permitirán volar, tal es el caso de un avión, una nave espacial, por nombrar algunas de las más populares.

Y por otra parte, hay algunos seres vivos, tal es el caso de las aves, de los insectos y algunos mamíferos como los murciélagos que disponen en su naturaleza de la capacidad de volar gracias a un par de alas que componen su organismo. Los seres vivientes que pueden desplazarse volando usan esta capacidad además de para su traslado para alimentarse, huir de depredadores, entre otras acciones.

Aerodinámica

Es la parte de la mecánica de fluidos que estudia los gases en movimiento y las fuerzas o reacciones a las que están sometidos los cuerpos que se hallan en su interior.

Principios aerodinámicos

Un fluido que circula por la superficie de un cuerpo ejerce una fuerza sobre él, no importa si lo hace sobre un objeto estacionario o si es el cuerpo el que se mueve a través del fluido. La fuerza mencionada se produce por la interacción de un cuerpo sólido con un fluido. Tiene dos componentes: La sustentación y la resistencia.

Error al crear miniatura: Archivo más grande que 25 MP

Principio de Bernoulli

Daniel Bernoulli comprobó experimentalmente que en un fluido en movimiento en el que no se agrega ni se elimina energía, la suma de la presión (p) y la velocidad (v) en un punto cualquiera permanece constante. p+v=k

Efecto Venturi

Giovanni Battista Venturi comprobó experimentalmente que al pasar por un estrechamiento las partículas de un fluido aumentan su velocidad y en consonancia con Bernoulli, disminuyen su presión.

Leyes de movimiento de newton

1 Ley:

Todo objeto persiste en un estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta a menos que se vea obligado a cambiar ese estado por el efecto de una fuerza externa.

2 Ley:

La aceleración que experimenta un objeto es proporcional a la fuerza que actúa sobre el mismo e inversamente proporcional a su masa.

3 Ley:

Para cada fuerza de acción hay una fuerza de reacción igual en intensidad pero de sentido contrario. Si un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, ejerce una fuerza de igual intensidad pero de sentido opuesto sobre el objeto A.

Animales estudiados

Sofía Díaz

Lechuza

Ardilla voladora

Buitre

Murciélago

Propuestas de vuelo

Mecánica del bleyblade

El impulso que se da al tirar de una cuerda como un trompo ayudaría a generar la fuerza de elevación. Además de añadirle la parte lúdica al objeto.

Helicóptero

Un helicóptero es una aeronave que es sustentada y propulsada por uno o más rotores horizontales, cada uno formado por dos o más aspas. Los helicópteros están clasificados como aeronaves de alas giratorias, para distinguirlos de las aeronaves de ala fija, porque los helicópteros crean sustentación con las palas que rotan alrededor de un eje vertical.

Wind suit

Idea de prototipo

Funcionamiento con respecto a la mariquita

Objeto planeador con sistema de riego

En un principio se pensó en un objeto planeador que almacenera agua, la cual iba hacer extraída de la transpiración de otras plantas, ya que se perdía mas de un 90% de agua.

Se analizo un sistema de riego que fuera beneficioso para las plantas y también como extraer la transpiración de las plantas; con respecto a eso se pensó sobre instalar una cúpula debajo del cuerpo, esta encerraría a la planta en su totalidad( la cúpula estaría compuesta por seis extremidades asemejándose a las patas de un insecto como la mariquita, estas unidas por un material simulara una bolsa de plástico y en las ultimas extremidades de cada lado existiría un broche para cerrarlo).

Si bien se concluyo que la extracción de la transpiración no era necesario en el objeto final, puesto que ya existían maquinas que hacían eso, sin embargo la estructura de la cúpula, igualmente podría funcionar como mecanismo de elevación, las patas de abrirían y encogerían mediante un mecanismo a una velocidad mas rápida.

Estudio sobre beneficios para la agricultura (Escarabajos, moscas, abejas, mariposas)

En Chile hay registros de manera directa 203 especies de insectos visitantes y/o polinizadores; avispas, moscas, escarabajos, mariposas y aves, la ausencia de la zoopolinización impacta en rendimiento y calidad de cosecha del 75% de los cultivos frutícolas, 48% de los hortícolas y 36% de los semilleros. Además de la generación de alimentos, los zoopolinizadores contribuyen a la producción de medicamentos, fibras (por ejemplo, algodón y lino),materiales de construcción (maderas), biocombustibles (por ejemplo, aceite de palma) y muchos otros.

Las aves tienen gran importancia y presencia en el mundo agrícola, aunque muchos crean que son amenazas a las cosechas, existen múltiples especies que benefician de manera significativa como lo son los pájaros insectívoros, los cuales se alimentan de insectos nocivos para el cultivo: abejaruco, mirlo, abubilla, estormino, pajaro carpintero, papamoscas, parulidos, gorrion

Las aves necrófagas o carroñeras, estas se alimentan de animales muertos, así cerrando le circulo trófico y devolver al sistema energía y nutrientes: milano real, alimoche, quebranta huesos, buitre leonado

Con respecto a los insectos, exiten cuatro grupos; escarabajos, moscas, abejas, mariposas

Orden Coleoptera: grupo de insectos que incluye a escarabajos, pololos, chinitas, entre otros. Su nombre significa “alas en estuche”, aludiendo a que el segundo par de alas, cuando están desarrolladas, se pliegan total o parcialmente bajo los élitros.

Orden Diptera: grupo de insectos que incluye a moscas, tábanos, zancudos, entre otros. Su nombre alude a que presentan solo el primer par de alas desarrolladas, ya que el segundo par se encuentra reducido.

Orden Hymenoptera: es un grupo de insectos que incluye a abejas, avispas y hormigas. Su nombre se refiere a alas membranosas, presentando sus dos pares de alas esta característica.

Orden Lepidoptera: : grupo de insectos que incluye a las mariposas y polillas. Su nombre alude a las alas cubiertas de escamas. A su estado inmaduro de larva se les da el nombre de orugas o cuncunas. Poseen probóscide que para este grupo es llamada espiritrompa.

El fin de estudiar los beneficiosos que son los insectos para la agricultura es otorgar una función con respecto a la biología

Como vuelan las moscas (Michael Dickinson)

El Dr. Michael Dickinson utiliza la aerodinámica, la fisiología muscular y la neurociencia para explicar cómo vuelan las moscas, se centra en la elevación. ¿Cómo generan los insectos las fuerzas aerodinámicas necesarias para permanecer en el aire? Los primeros estudios de este tipo calcularon que los insectos no generaban suficiente fuerza para mantenerlos en el aire. Entonces, ¿cómo vuelan las moscas? se construyo un modelo robótico a gran escala de un ala de insecto moviéndose a través de una solución viscosa. La cinta de video de estos modelos mostró que el ala puede formar un gran vórtice en su borde de ataque. Este vórtice aumenta las fuerzas generadas por el insecto y proporciona suficiente sustentación para mantener al insecto en vuelo. Al cambiar el ángulo de ataque del ala, la mosca puede cambiar el tamaño del vórtice del borde de ataque y la cantidad de sustentación que se produce

Las moscas utilizan dos conjuntos de músculos de potencia activados por estiramiento. La contracción de los músculos de la carrera hacia abajo estira y estimula los músculos de la carrera hacia arriba, y viceversa, lo que permite al insecto batir sus alas muy rápidamente, los insectos tienen pequeños músculos de dirección que se conectan directamente al ala y regulan la desviación del ala durante el golpe del ala. Los insectos tienen muchos sensores en sus cuerpos y alas que detectan olores, la polarización de la luz, la rotación del cuerpo, el movimiento del aire y más.

Salida a terrerno: Iquique/Muelle

En la salida a terreno se observó la gaviota y el pelícano, estos teniendo diferentes tipos de aterrizaje, vuelo en especial en relación con la dirección que le daban a su vuelo cuando querían girar, por un lado la gaviota al ser más liviana que el pelícano solo dirigía su vuelo con la cabeza, ,mientras que el pelícano ladeaba todo su cuerpo del lado que quería voltear.

Estudio sobre mecanismo el Ornitóptero/Leonardo Da vinci

Da Vinci a través de la observación de la espiral de Arquímedes, formuló ideas a través de las cuales surgió el helicóptero, el peso del invento revela que no funcionaría, pero este hecho lo hizo reflexionar, así empezaron a experimentar con un diseño de ala más parecida al de los pájaros, después a la de los murciélagos. Sus investigaciones culminaron en el ornitóptero, una máquina que agitaba sus alas igual que un pájaro.

El Ornitóptero en su estructura está dividido en dos secciones, la primera sería la de la cola y el cuerpo, y la segunda es la estructura de las alas. El elemento B ubicado en la cola, junto con el elemento A que está en un extremo del cuerpo tienen un gancho. El gancho del elemento A está unido a dos trozos de madera que a su vez están unidas por una conexión a la estructura de las alas. Se ubica un elástico entre los elementos A y B. Se deben dar vueltas con el gancho del elemento A y así se genera la fuerza para que simule el aleteo de una ave.

Funcionamiento en relación al murciélago

En Chile, los murciélagos son en su mayoría insectívoros con solo dos excepciones: El piuchén (Desmodus rotundus) es el único representante hematófago, es decir, que se alimenta de sangre, y el murciélago de hocico largo (Platalina genovensium), nectarívoro, cuya alimentación se basa en el néctar de las flores. Contamos con 14 especies de murciélagos, de las cuales 12 se alimentan de insectos nocturnos que capturan al volar, también una especie que se alimenta de sangre de lobos y aves marinas.

Los murciélagos que se alimentan de néctar cumplen un rol fundamental en la polinización de flores silvestres y cultivos agrícolas. Por otro lado, los frugívoros ayudan a dispersar las semillas de diferentes plantas. Los murciélagos insectívoros son el grupo con mayor número de especies registradas y cumplen con la función de ayudar a controlar el consumo de plantas por insectos herbívoros, proveyendo un servicio de control de plagas a los sectores agrícola y forestal, asimismo, el guano o excremento de murciélago, tiene un efecto fertilizante.

Las alas de los murciélagos tienen semejanzas con la mano humana, debido a eso se podría integrar un sistema de agarre para cualquier uso o también agregarle un uropatagio que es una membrana entre en la patas, este igual podría ser un mecanismo de almacenamiento de algunas semillas para luego dejarlas caer, cuando el objeto esté planeando donde la vegetación es escasa o haya ocurrido una de forestación, la Platalina genovensium cuenta con dicha membrana.

Láminas digitales 27/09

Láminas digitales 07/10

Prototipo

Prototipo 2

Maqueta

Maqueta 1

Prototipo 1

Prototipos escala menor

Exposición

Prototipo final

Movimiento trasero

Funcionamiento En este caso tenemos que la parte trasera donde van ubicadas las patas, tiene una membrana en la cual se pueden almacenar distintos tipos de semillas o lo que se quiera esparcir, en este caso las patas harán un movimiento de flexión, logrando que las semillas puedan caer a medida que van bajando las patas, imitando en cierta forma lo que se tiene naturalmente.

Planetaria

Textos de Experiencia

Reflexiones personales - Desafío de movilidad / Aire - Delia y Sofía

Bibliografía

Desafío de movilidad - Aire / Sofía Díaz, Delia Madrid