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Lección 4 de 6

Diseña para volar

Los estudiantes investigan las fuerzas del vuelo construyendo un planeador de papel o un módulo de aterrizaje marciano de prueba de caída, y luego prueban cómo el peso y el equilibrio cambian su forma de volar o de aterrizar.

Tiempo estimado
50-60 minutos
Proyecto principal
Planeador de papel o módulo de aterrizaje en Marte

El problema

Diseña algo que se mueva con seguridad por el aire. Elige tu camino: un planeador que vuele lejos y derecho, o un módulo de aterrizaje que proteja un objeto pequeño cuando caiga y golpee el suelo. En los dos casos, el aire y la gravedad juegan en tu contra.

Las reglas

  • El mismo lanzamiento cada vez para que la prueba sea justa: mismo lugar, mismo empujón suave o misma altura de caída.
  • Camino del planeador: empieza con una hoja de papel y un clip. Camino del módulo: usa vasos, papel, cinta y acolchado.
  • Cambia una sola cosa entre pruebas (un doblez, un clip o un acolchado).

Dónde ves esto en la vida real

Todo lo que vuela o cae pelea contra las mismas dos fuerzas que tu diseño: la gravedad que lo jala hacia abajo y el aire que lo empuja de regreso. Los ingenieros aeroespaciales dan forma a sus diseños para controlar las dos.

  • Aviones
  • Paracaídas
  • Helicópteros
  • Naves espaciales
  • Drones

Ideas clave

Ingeniería aeroespacial
Diseñar cosas que se mueven por el aire y el espacio, como aviones, drones, paracaídas y naves espaciales.
Peso
La fuerza con la que jala la gravedad. El peso jala todos los objetos hacia el suelo.
Resistencia del aire
La forma en que el aire empuja de regreso a un objeto en movimiento y lo frena.
Equilibrio
Cómo está repartido el peso. El equilibrio decide si un diseño vuela derecho o se inclina y da vueltas.
Cambios pequeños
Un solo cambio pequeño (un doblez, un clip, un poco de acolchado) puede cambiar cómo vuela o cómo cae algo.

Mira cómo funciona

SustentaciónPesoResistenciaMovimiento
El peso tira hacia abajo, la sustentación lo sostiene, la resistencia lo frena y el movimiento lo lleva hacia adelante.

Materiales

  • Papel
  • Fichas
  • Popotes
  • Cinta adhesiva
  • Cuerda
  • Filtros de café
  • Vasos
  • Bolas de algodón
  • Ligas
  • Un huevo de plástico, una pelota de ping pong o un juguete pequeño para proteger

No pasa nada si te falta algo

  • Una bola de papel arrugado en lugar de un huevo de plástico o una pelota de ping pong
  • Una bolsa de plástico en lugar de un filtro de café para el paracaídas
  • Papel enrollado en lugar de popotes

Planea antes de construir

Los ingenieros planean antes de construir. Resuelve esto antes de tomar la cinta.

  1. 1Dibuja tu idea antes de construirla. Un boceto rápido es suficiente.
  2. 2Señala la parte más fuerte de tu diseño y la parte de la que menos seguro estás.
  3. 3Predice qué podría fallar primero cuando lo pruebes.
  4. 4Decide qué material va en cada lugar y por qué ese material sirve para ese trabajo.

Dibuja tu diseño

Haz aquí un plano rápido, o usa tu propio cuaderno. Ponles nombre a las partes.

Construye

These are guides, not rules. Two students can follow them and build very different designs - that is the point.

  1. 1

    Elige tu camino: un planeador que vuele lejos y derecho, o un módulo que proteja un objeto pequeño al caer.

  2. 2

    Planeador: dobla o recorta una forma de ala y empieza ligero. Después puedes agregar un clip para cambiar el equilibrio.

  3. 3

    Módulo: arma un vaso o una caja para sostener el objeto y luego agrega acolchado, patas o un paracaídas para suavizar el aterrizaje.

  4. 4

    Deja tu primera versión sencilla para que puedas ver qué hace un solo cambio.

  5. 5

    Define una prueba justa antes de construir de más: mismo punto de lanzamiento para los planeadores, misma altura de caída para los módulos.

Reto de prueba

A design is only finished when it passes a fair test. Run each test the same way every time.

  • Planeador: distancia

    Lánzalo igual tres veces y mide qué tan lejos llega cada vez.

    Mide: La distancia más larga en centímetros

  • Planeador: puntería

    Apunta a un blanco en el piso y lánzalo cinco veces de la misma forma.

    Mide: Cuántos de los cinco aterrizajes caen cerca del blanco

  • Planeador: estabilidad

    Observa cómo se mueve el planeador por el aire.

    Mide: Derecho, curvado o en picada

  • Módulo: proteger el objeto

    Deja caer el módulo desde una altura fija y revisa el objeto después de cada caída.

    Mide: ¿El objeto salió sin daños? (sí / no)

  • Módulo: comparar diseños

    Prueba dos diseños de aterrizaje distintos desde la misma altura.

    Mide: Cuál diseño protege mejor el objeto

Anota tus resultados

Write down what happens each time you test. Your numbers tell you what to improve. Print this page or copy the table into your notebook.

PruebaQué anotarIntento 1Intento 2Intento 3
Planeador: distanciaLa distancia más larga en centímetros
Planeador: punteríaCuántos de los cinco aterrizajes caen cerca del blanco
Planeador: estabilidadDerecho, curvado o en picada
Módulo: proteger el objeto¿El objeto salió sin daños? (sí / no)
Módulo: comparar diseñosCuál diseño protege mejor el objeto

Mejora tu diseño

Your first version is a prototype, not the final answer. Change one thing based on what failed, then test again.

  • Si el planeador se picaba hacia abajo, mueve un poco de peso (un clip) hacia atrás, o dobla hacia arriba las aletas de la cola.
  • Si el planeador se curvaba o giraba, revisa que las dos alas sean iguales y que la nariz esté derecha.
  • Si el objeto del módulo se dañó, agrega más acolchado o frena la caída con un paracaídas de filtro de café.
  • Si el módulo se volcó, ensancha su base o baja su peso.
  • Cambia una cosa a la vez para saber cuál cambio de verdad ayudó.

¿Qué falló primero cuando lo probaste? Elige una opción para ver formas de arreglarlo.

Para pensar

  1. 1¿Los diseños más pesados volaron mejor o peor?
  2. 2¿Qué pasó cuando el diseño quedó desequilibrado?
  3. 3¿Qué frenó la caída?
  4. 4¿Qué hizo que el aterrizaje fuera más seguro?
  5. 5¿Qué cambiaste después de probarlo?

¿Terminaste antes? Prueba esto

  • Logra que tu planeador dé una vuelta amplia en lugar de volar derecho.
  • Haz un módulo que proteja dos monedas en lugar de una en la misma caída.
  • Encuentra el módulo más ligero que aun así mantenga segura la carga.

Bitácora de diseño

Anota lo que vas pensando mientras trabajas. Tus notas se guardan solo en este dispositivo: son opcionales y solo tuyas.

Cargando tus notas…

Notas para docentes

Esta es la lección donde de verdad se entiende la idea de cambiar una variable a la vez: insiste en un lanzamiento o una altura de caída iguales. Error común: lanzar el planeador con más fuerza para que llegue más lejos, lo que esconde el efecto del cambio de diseño. Deja que cada estudiante elija el camino del planeador o del módulo según el espacio; los módulos funcionan bien donde no se puede lanzar con seguridad.

Running this lesson? The parent & teacher guide has setup, materials prep, safety notes, common failure points, and questions to ask.

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