U2: TOM2024 - GEOMETRÍA DE LA MAGNITUD CURVILÍNEA / Agustina Silva Campos
Título | GEOMETRÍA DE LA MAGNITUD CURVILÍNEA |
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Descripción | Archivo de proceso creativo y constructivo del ciclo dos en el Taller Topológico Multiescalar 2024 |
Asignatura | Taller Topológico Multiescalar |
Del Curso | Taller Topológico Multiescalar 2024 |
Carreras | Diseño |
Nº | 2 |
Alumno(s) | Agustina Silva |
Geometría de la magnitud curvilínea
Introducción
En este ciclo se desarrolla una cometa inspirada en el insecto estudiado en el ciclo anterior. El objetivo es adaptar la forma y las características del insecto para crear una estructura aerodinámica y funcional que sea capaz de volar de manera eficiente. Se tendrán en cuenta principios de aerodinámica, materiales ligeros y resistentes, y técnicas de construcción para garantizar que la cometa no solo se asemeje visualmente al insecto, sino que también imite sus capacidades de vuelo. Este proceso implica una fase de diseño, pruebas iterativas y ajustes precisos para garantizar el rendimiento y la estabilidad de la cometa.
Despliegue del proyecto
Una cometa es una estructura aerodinámica diseñada específicamente para maximizar las fuerzas que actúan sobre sus superficies, estas fuerzas se generan por las diferencias en la velocidad y presión del aire cuando la cometa se encuentra en una corriente de viento.
La forma de la cometa afecta su capacidad para generar sustentación, las formas comunes incluyen las cometas delta, diamante, caja, y las acrobáticas. Cada una tiene propiedades aerodinámicas específicas. Existen numerosos tipos de cometas si atendemos a diferentes criterios:
Número de líneas: cometas de una sola línea, de dos, de tres y de cuatro líneas. Comportamiento en el vuelo: cometas estáticas, dinámicas o cinéticas, activas, planeadoras, acrobáticas, de tracción y de combate.
Forma de control: cometas con líneas de sujeción y de radiocontrol.
Lugar dónde se vuelan: cometas de exterior y de interior.
Material con que están construidas: cometas de papel, tela, seda, plumas, materiales vegetales, plástico, tyvek o ripstop.
Tipo de usuarios: cometas para niños, para adultos y para profesionales.
Modo de construcción: cometas artesanales, industriales y artísticas.
Tamaño: pueden ser desde minicometas de unos pocos centímetros a cometas gigantes de decenas de metros. Una cometa de menos de 30 cm se considera pequeña, de tamaño mediano hasta 3 m, grande por encima de esta medida y gigante si mide varias decenas de metros.
Estructura: cometas planas, celulares, parafoil, inflables, de una sola capa o lámina y rotatorias.
Tipo de viento para el que están diseñadas: cometas de viento cero, suave, medio o fuerte.
Uso: pueden ser de ocio, deportivas, para fotografía aérea, para la pesca, para cetrería, militares, de salvamento, para practicar diversos deportes, de generación de energía, nocturnas con LEDs, etc.
Número de cometas: cometas simples, trenes de cometas, líneas de lavandería, ciempiés y dragones.
Origen de su diseño: cometas indias, chinas, japonesas, coreanas, indonesias, etc.
Forma: la clasificación sería enorme, cometas con formas geométricas, artísticas, con figuras de animales, con forma de cosas, tetraédricas, asimétricas, etc.
La regla general básica al ajustar las riendas de una cometa es que la parte de la rienda más cercana a la punta de la cometa debe ser más corta que la sección que se une a la cola. De esta manera, cuando la cometa cuelgue de la línea de vuelo, su nariz quedará por encima de la cola, formando un ángulo de entre 20° y 30° (ángulo de ataque) con respecto al suelo.
La tercera ley de Newton, también conocida como el principio de acción y reacción, establece que "Para cada acción, hay una reacción igual y opuesta." Esto significa que si un objeto A ejerce una fuerza sobre un objeto B, el objeto B ejercerá una fuerza de igual magnitud pero en dirección opuesta sobre el objeto A. Estas fuerzas siempre ocurren en pares y actúan en cuerpos diferentes. Cuando el viento sopla y choca contra la superficie de la cometa, ejerce una fuerza hacia atrás sobre la cometa (acción). En respuesta, la cometa ejerce una fuerza de igual magnitud pero en dirección opuesta contra el viento (reacción). Esta interacción es lo que permite que la cometa se eleve.
La fuerza del viento (acción) genera una reacción en la cometa que crea sustentación, permitiendo que la cometa suba y se mantenga en el aire. Al mismo tiempo, la cuerda de la cometa proporciona una fuerza de tensión que contrarresta la fuerza del viento, ayudando a mantener la estabilidad y control de la cometa en vuelo.
Construcción
En la elaboración de la cometa se utilizarán maderos de volantín(Colihue) para la estructura, papel volantín para la cobertura, hilo regular delgado para la unión limpia de maderos, hilo de volantín grosor 1 para la elevación y pegamento(Ágorex, cola fría o silicona) para la adhesión del papel.
Prototipo 1
Para adaptar la forma del insecto el primer prototipo tomó como referencia la cometa celular, debido a sus cuatro caras elevadas que permiten lograr la tridimensionalidad. Partiendo del diseño de la cometa celular tradicional, se añaden planos diagonales con aperturas que permiten la circulación del aire. La forma de la cometa y su posición de vuelo deben permitir que el viento entre y choque con las caras internas de la cometa, logrando así que se eleve. Estos planos diagonales además son lo que le da forma al cuerpo del insecto, traduciendo su corporalidad robusta y curva a la geometría simétrica de la cometa, generando un cuerpo de triángulos y rectángulos.
La estructura pensada debía tener palillos en todas las aristas para asegurar la resistencia de la estructura y la forma forma planificada, pero mientras se construía el peso se volvió demasiado en comparación con su tamaño, por lo que se optó por sacar los palillos de las aristas diagonales, dando la forma solo por el doblez del papel y una base cuadrada superior e inferior de las caras sobresalientes. La estructura quedó más ligera pero al quitarle firmeza en las aristas acabó siendo inestable para el vuelo.
Bosquejos
Cometa
Prototipo 2
Para mejorar la resistencia y mantener la ligereza de la cometa, se decidió adaptarla más al diseño de la cometa de caja. Se eliminaron las capas tridimensionales diagonales y se optimizaron los planos de la cometa tradicional. Fue creado primero el interior como un paralelepípedo, dejando que las caras estuvieran hechas únicamente de papel. La forma del papel se creó de manera simétrica en ambos lados, dotando a cada lado de colores y características visuales propias del abejorro. Esta cometa se ató a a cada extremo de el palillo inferior, se le dio el ángulo de elevación con el mismo hilo y luego se llevó a prueba de vuelo con las demás cometas. La prueba no fue exitosa, ya que la cometa no logró mantenerse en el aire de manera estable. Este resultado se atribuye a la insuficiente superficie de vuelo de la cometa, la cual no proporcionó el área necesaria para generar la sustentación adecuada. La falta de superficie de vuelo impidió que la cometa capturara y canalizara el flujo de aire de manera efectiva, lo que resultó en una incapacidad para mantenerse elevada y estable durante las pruebas.
Bosquejos
Cometa
Prototipo 3
En esta fase de mejora, se retomó la idea inicial de trasladar la redondez y gran tamaño característicos del insecto a la cometa. Tras analizar varios ejemplos, se procedió a moldear los maderos del volantín. Para curvarlos, se utilizó el calor del vapor de una olla hirviendo, y posteriormente se unieron los maderos en planos, sin dejar puntas expuestas. Se obtuvo una forma uniforme que replicaba fielmente la silueta del abejorro. Para las alas, se utilizaron dos maderos por cada una. Uno de los maderos se colocó en el costado del insecto, proporcionando la forma ovalada del ala, mientras que el otro madero ejercía presión para mantener la forma estable en ambos lados. En la idea se esperaba que las alas tuvieran fondo para que el aire pasara también entre ellas ayudando a la elevación, pero al final se abandonó esta opción ya que el insecto era bastante pesado con su tamaño, se dejaron alas planas que aún así colaboran.
Bosquejos
Cometa
El cuerpo de esta cometa, aunque se asemeja al insecto en su forma y tridimensionalidad, no es viable debido a la utilización de papel volantín en sus superficies. Este material, dada su fragilidad, se rompe con facilidad, especialmente cuando se expone a grandes dimensiones y vientos fuertes, lo que genera inestabilidad. Adicionalmente, el peso del cuerpo es muy grande en relación con su tamaño. Para que este prototipo funcione correctamente, sería necesario utilizar predominantemente tela, que proporcionaría la estructura adecuada durante el vuelo, similar a una cometa semiflexible o flexible.
Cometa final
Para el ajuste final de la cometa, se decidió dividir la estructura existente en dos mitades, dado que los cuatro planos eran idénticos. Al conservar dos planos con las alas, se mantiene la superficie de vuelo plana previamente construida, pero al haberle quitado una parte de la estructura esta queda con un vacío en el centro que la deja endeble, por lo cuál fueron agregados cuatro maderos centrares que dejan la cometa inmóvil para que esta no se desestabilice en el vuelo. Al reducir la cometa a la mitad de su tamaño, se logra una disminución suficiente del peso, facilitando su elevación con el papel volantín. Esta modificación implica un cambio en el método de vuelo: la cometa ahora vuela de forma plana como cometa curva, no debido a la entrada de aire.
Para complementar la personalización de la cometa se le agregaron antenas, ojos y patas traseras, los ojos son blancos para crear contraste con el resto de lo que sería su cara, y para emular la textura esponjosa y peluda del abejorro, se añadieron pequeñas líneas segmentadas blancas sobre el pelaje naranja de la cometa. Este detalle no solo añade realismo, sino que también captura la apariencia distintiva del abejorro, destacando su pelaje denso y protector, que es esencial para su supervivencia en el hábitat natural, la Patagonia chilena. La cometa vuela sujeta a tres puntos estructurales, los cuales proporcionan el ángulo adecuado para su elevación.
Lámina final
GEOMETRÍA DE LA MAGNITUD CURVILÍNEA
El Bombus dahlbomii, conocido por su gran tamaño y pelaje denso y esponjoso de color naranja, presenta una apariencia redondeada característica. El diseño de la cometa inspirada en este insecto, se ha centrado en una abstracción que conserva las características escenciales, las cuales se han simplificado y exagerado. Esta simplificación mantiene la identidad del abejorro dentro de un formato aerodinámico, garantizando que la cometa no solo se asemeje a un abejorro, si no que también funcione eficazmente en el vuelo.
Para capturar la apariencia redondeada del abejorro, atribuída principalmente a su pelaje voluminoso, la cometa utiliza una estructura curvilínea que emula su forma robusta al crear una curva general plana como base, complementada con una elevación central mediante otra curva superpuesta. Esta combinación de curvas crea una ilusión de grosor y tridimensionalidad, imitando el volumen redondo del insecto.
La geometría curvilínea del diseño no es solo una elección estética; también optimiza la aerodinámica de la cometa. Las curvas suaves permiten una mejor distribución del flujo del aire, reduciendo la resistencia y aumentando la estabilidad en vuelo. La curvatura central elevada no solo simula el volumen del abejorro, si no que también contribuye a la creación de un perfil aerodinámico eficiente, mejorando la sustentación de la cometa.
REFLEXIONES
Se podría decir que lo que predomina en el insecto cometa es su interior, su redondez, eso es lo que guía la estructura, sus curvas, el no calzar puntas, si no planos. El redondo nace en un principio por el insecto real, lo peludo del insecto, lo que crea volumen, sus curvas, el ser más robusto bajo su cabeza, esas pequeñas características se exageran y se recogen en la cometa.
¿La redondez es más de el insecto o de la cometa? ¿O de ambos? La estructura se hace redonda por las uniones, al ser en planos lo más cómodo para encajar es curvar, también se forma, se guía en un principio por el insecto del pasacalles, entonces esta es la abstracción de la abstracción. Las características principales pensadas para que el abejorro fuese abejorro son sus colores, cuerpo naranjo, extremidades y aguijón negro. Al final las alas fueron negras, ya que a pesar de que fueron pensadas blancas en los prototipos, caí en cuenta de que sus alas son negras, y con la forma dada, negras o blancas siguen siendo alas. Entonces el color es la base, y luego va la forma. La forma son dos partes, los dos triángulos, o los dos círculos, al final son los círculos, en planos son dos círculos, en la cometa terminaron siendo tres, pero si los juntas solo queda redondez, no hay círculos, solo curvas, entonces lo principal es la curva y el color.
¿QUÉ ES UNA COMETA Y CÓMO FUNCIONA?
Una cometa es una estructura aerodinámica diseñada para maximizar las fuerzas que actúan sobre su superficie. Estas fuerzas se generan debido a las diferencias en la velocidad y presión del aire cuando la cometa está en una corriente de viento.
La cometa vuela gracias a la tercera Ley de Newton, que establece que "Para cada acción, hay una reacción igual u opuesta". Cuando el viento sopla contra la cometa, ejerce una fuerza hacia atrás(acción). La cometa responde con una fuerza igual en dirección opuesta(reacción), lo que genera sustentación y permite que la cometa se eleve. Además, la cuerda de la cometa proporciona tensión, contrarrestando la fuerza del viento y manteniendo la cometa estable en el aire. Otro punto importante para la elevación de la cometa es su aerodinámica, la forma y diseño de esta son cruciales para reducir la resistencia al aire y maximizar la elevación. Un buen diseño emplea un ángulo de ataque, este ángulo es la inclinación del cometa respecto al viento. Para que la cometa vuele debe tener un ángulo moderado, donde la cometa esté inclinada hacia arriba en relación con la dirección del viento, esto permite que el aire fluya más rápido por encima de la cometa y más lento por debajo. El peso de la cometa también debe estar equilibrado. Un centro de gravedad bien ubicado ayuda a mantener la estabilidad durante el vuelo.
https://cometasviento.blogspot.com/2017/07/la-brida-de-una-cometa.html
https://www.monografias.com/trabajos6/vuco/vuco2
https://cometasviento.blogspot.com/2017/08/tipos-de-cometas.html
https://www.culturarecreacionydeporte.gov.co/es/bogotanitos/de-la-la-z/cometas
https://plusformacion.com/Recursos/r/aspectos-fisicos-elementales-vuelo-cometas
https://www.monografias.com/trabajos6/vuco/Image1836.gif
https://kitesurfinglessonsvietnam.com/por-que-vuela-una-cometa