Ciencias Exactas y Naturales

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK – 101 – EN Los globos aerostáticos

Asesor: JESSICA DANIELA CERVANTES MARTÍNEZ

Autor: Rodrigo Lebrija De La Madrid

Resumen

Mi proyecto se trata sobre los globos aerostáticos y lo difícil que es hacer uno para que se eleve en el aire.

Por eso tuve que buscar información en la historia, fui el año pasado a la Feria Internacional del Globo en León, Guanajuato para ver cómo funcionan y poder hacerlo de forma casera.

Con todo lo que junté, ahora les enseño mis resultados.

Pregunta de Investigación

¿Cómo se lleva a cabo la elevación de un globo aerostático?

Planteamiento del Problema

Desde tiempos remotos el hombre ha querido volar en el aire como las aves y se han realizado diversos experimentos e intentos a lo largo de la historia, y prueba de ello son los globos aerostáticos. Los hemos visto en el cielo, de múltiples colores, formas y figuras, pero en realidad no conocemos el grado de complejidad que implica construirlos, así como mantenerlos en el aire y, si llegado el momento pueden tener otro uso, en apoyo a la población.

Antecedentes

“Leonardo da Vinci trazó los planos de una máquina que batiría las alas y con la cual esperaba que el hombre podría remontarse por los aires. En 1767, un científico británico, José Black, hizo unos experimentos con el hidrógeno, recién descubierto; sin embargo, el honor de haber lanzado el primer globo que pudo llevar a un hombre a las alturas corresponde a los hermanos Montgolfier.

En 1782, dos hermanos franceses llamados Montgolfier comenzaron a preguntarse porqué se mantenían las nubes en el aire; y como eran fabricantes de papel, pensaron que una bolsa de papel podría elevarse también si se le llenaba de algo parecido a una nube. Encendieron una hoguera debajo de cierta bolsa, y ésta, al llenarse de aire caliente, se elevó en el espacio. Los Montgolfier supusieron que esto se debía al humo y no sospecharon que se trataba del aire enrarecido contenido en la bolsa, porque lo habían calentado. De todos modos, siguieron trabajando en aquel problema, hasta obtener en 1783 un globo de grandes dimensiones; debajo de él, había una hoguera alimentada con paja, y el gran balón subió a buena altura y viajó dos kilómetros, por diez minutos, antes de descender”.[1] “La noticia llegó muy pronto a París, porque todo esto ocurrió en Francia. Y a los ya famosos hermanos se los invitó a hacer una demostración ante el rey, Luis XVI.

Para hacer más emocionante la prueba, se colgó del globo una jaula con tres tripulantes: un cordero, un gallo y un pato. Aquel no fue un vuelo libre; el globo, como una cometa, quedó cautivo, sujeto al suelo por una soga.

Los aeronautas permanecieron durante ocho minutos a casi treinta metros de altura, algo como para dejar boquiabierto al mismo rey.”[2] “Poco después, la gente comenzó a subir en globo: al principio, llevaba esponjas para apagar el fuego si se hacía peligroso”.[3]

“Pilatre de Rozier, un joven médico muy entusiasta, fue el primer tripulante de globo, o sea el primer hombre que se elevó del suelo.

Después un científico, llamado Charles, hizo experimentos usando hidrógeno en vez de aire caliente. El mismo Charles inventó la barquilla de mimbre, la red de sostén, la válvula para dejar escapar el gas cuando se quiere bajar, las bolsas de lastre o peso, la envoltura de tela engomada”.[4]

“En 1785, dos hombres habían cruzado el Canal de la Mancha en globo. Desde entonces, los globos se generalizaron, tanto para divertir a la gente como para la guerra y observaciones científicas.

Durante el asedio de París en 1870, de la indefensa ciudad salieron mensajes y personas en globo. En 1935, dos oficiales del ejército norteamericano, los capitanes Stevens y Anderson, subieron en globo hasta unos 20,000 metros de altura para obtener valiosas informaciones científicas.

En 1960, el mayor David G. Simons, de la fuerza Aérea de E.U., alcanzó una altura de 30,942 metros en el globo AF-WRI-1.

En 1961, dos aviadores de Estados Unidos alcanzaron una altura mayor aún”.[5] “Poco más o menos en la época en que los hermanos Wright trabajaban en un avión en su taller de bicicletas de Dayton, un joven e impetuoso brasileño llamado Santos Dumont causaba admiración a los parisienses, con vuelos en un globo con forma de cigarro, que tenían delante una hélice y atrás un timón. Le había puesto un motor de gasolina, y en 1904 obtuvo un premio de 20,000 dólares por haber volado alrededor de la Torre Eiffel, pese a una fuerte brisa, volviendo luego a su base. En ese mismo año, el conde Zeppelín, de Alemania, sacó su Zeppelín 1 de su cobertizo del lago Constanza. Era una aeronave enorme: el progenitor de todos los demás zeppelines hasta llegar al que hizo la travesía de Alemania a Estados Unidos, en menos de cinco días, y dio la vuelta al mundo, más tarde, en 1929. En 1931, el audaz e incansable profesor Augusto Piccard subió en globo a una altura de más de 17 km.

Sin embargo, el incendio y destrucción del modernismo dirigible Hindenburg, en 1937, al tomar tierra en el aeropuerto de Lakehurst, puso de manifiesto los serios inconvenientes de este tipo de aeronaves, y todos los países abandonaron la construcción de ellas”.[6]

“Los globos y los dirigibles, ya sean grandes o pequeños, tienen una ventaja sobre los aviones, están llenos de gas, que los hace más ligeros que el aire. Pueden permanecer fácilmente en el aire, pero no pueden volar tan rápidamente como un avión y maniobran con menos flexibilidad. Las primeras aeronaves de pasajeros fueron dirigibles. Pero el gas que los llenaba se incendiaba fácilmente”.[7]

“Sin embargo, el globo no ha muerto: los meteorólogos, los hombres que estudian la atmósfera, usan globos sondas, de plástico, para estudiar cuanto pasa en las alturas.

También los deportistas siguen volando en globos parecidos a los de Charles y Montgolfier: dicen que es maravilloso flotar sobre el paisaje, en el gran silencio del cielo, sin otra compañía que las nubes y alguno que otro pajarito curioso”.[8]

[1]Nueva Enciclopedia Temática. Enciclopedia Temática. Tomo 6. Oficios, Comunicaciones, Transportes. Director. Pedro López Cortezo. Edit. Cumbre, S.A., México. 1976. Trigésima segunda edición. 14 Tomos. p. 568-569.

[2]El quillet de los niños. Enciclopedia Temática. Tomo 5. Los globos. Plan, dirección y redacción. Beatriz Ferro. Edit. Cumbre, S.A., México. 1976. Séptima edición. 6 Tomos. p. 9.

[3] Íbidem. p. 569.

[4] Op. Cit. 2

[5] Op. Cit. 3

[6] Íbidem.3 p. 569-570.

[7]Enciclopedia Mis Primeros Conocimientos.   Enciclopedia Temática. Tomo Trenes, Aviones, Viajes Interplanetarios. Director. Dr. Frank Thompson. Edit. Grolier Incorporated. México. 1961. 9 Tomos. p. 122-123.

[8] Op. Cit. 2

Objetivo

Conocer cómo funcionan los globos aerostáticos.

Justificación

Escogí el tema porque hace un año fui a la Feria Internacional del Globo en León, Guanajuato y hasta entonces no conocía un globo aerostático, cómo los globos vuelan a grandes alturas, son de diferentes formas, colores y figuras, además que llevan a personas a bordo.

Son importantes y merecen ser investigados porque fueron un intento del hombre, desde la antigüedad, por volar; y en la actualidad, aunque se utilizan con fines recreativos, pueden ser un medio de transporte, de carga ligera o apoyar a la población.

Hipótesis

Si hago un globo aerostático casero y a escala entonces sabré que tan fácil o difícil es construirlo y mantenerlo en el aire.

Método (materiales y procedimiento)

Documental:

Busqué información en libros para conocer la historia de los globos aerostáticos y la guía que le sirvió a los primeros pilotos para desarrollar sus experimentos; en periódicos porque, aparece información e imágenes de la última Feria Internacional del Globo en León, Guanajuato; y en páginas web porque, enseñan distintos intentos por hacer globos y su vuelo, así como videos desde que inflan los globos hasta que vuelan en la Feria Internacional del Globo en León, Guanajuato.

De Campo:

Fui a la Feria Internacional del Globo en León, Guanajuato y observé todo el proceso que realizan los pilotos con los globos aerostáticos y me di cuenta de la dificultad que tienen para hacerlos volar.

Experimental:

Con toda la información que tuve de las otras investigaciones hice un globo aerostático casero y pequeño.

Materiales:

  • Cartulina.
  • Tijera.
  • Tela de nylon.
  • Hilo.
  • Palitos de madera.
  • Alambre.
  • Alcohol.
  • Papel china.
  • Estopa.
  • Cinta adhesiva.
  • Encendedor

En casa se hizo:

  • Con una cartulina se hace una figura en forma de gajo y se recorta.
  • Ese gajo se calca 8 veces en la tela, se recortan y se cosen para darle la forma de globo.
  • Se juntan los palitos de madera en forma de cruz y se pegan con cinta adhesiva, se enreda con el alambre y se deja un poco largo para que sirva como mechero.
  • Por la noche cuando hace frío se hace el experimento.
  • En el mechero se enreda papel china y estopa, se mojan con el alcohol.
  • Se enreda un hilo en la parte de abajo, en los palitos de madera, para que el globo no se vaya y pase un accidente.
  • Se prende el encendedor y se mete dentro del globo para que caliente el aire que está adentro.
  • Se detiene el globo por la parte de arriba para que no se quemé la tela y se llene de aire caliente.
  • Se deja bastante hilo en el piso y comienza a elevarse poco a poco el globo.

Galería Método

Resultados

Me di cuenta que para el hombre desde la antigüedad fue importante volar como lo leí en la historia de los globos aerostáticos pero que está lleno de peligros.

Conocí que el aire caliente es importante para que los globos floten.

La idea inicial era utilizar gas, como lo hacen en el Festival Internacional del Globo, pero es muy peligroso y por la misma razón no utilicé el mechero.

Por eso durante el experimento tuve que cambiar los materiales por otros que se pueden conseguir fácilmente.

También me di cuenta que cuando empezaba a flotar el globo, se volteó en varias ocasiones por el aire tan fuerte que había.

 

Galería Resultados

Discusión

Lo anterior, hace que piense que el planteamiento del problema está mal porque en esas condiciones no puede ayudar a la población.

De la hipótesis llegué a la conclusión que, aunque hice un globo casero fue muy difícil conseguir los materiales, armarlo y hacerlo volar, porque el clima tampoco ayudó.

Obtuve nuevos conocimientos sobre la historia de los globos, el clima, el aire, la diferencia entre los globos aerostáticos profesionales y caseros, las razones por las cuales los globos solo se utilizan en la mañana o en la noche, entre otros.

Conclusiones

Con la investigación aprendí que los globos aerostáticos se ven muy padres en el cielo, pero cuesta mucho trabajo hacerlos y mantenerlos en el aire.

El experimento lo hice en varios días y en algunos hizo mucho aire y pienso que no se pueden usar como un medio de transporte ni tampoco puede ayudar a la población.

Bibliografía

El quillet de los niños. Tomo 5. México. Edit. Cumbre, S.A., 1975, Pp. 109.

Enciclopedia Mis Primeros Conocimientos. Tomo. Trenes, Aviones, Viajes Interplanetarios. México. Edit. Grolier Incorporated, 1961. Pp. 207.

Nueva Enciclopedia Temática. Tomo 6. Oficios, Comunicaciones, Transportes. México. Edit. Cumbre, S.A., 1985. Pp. 631.

https://www.youtube.com/watch?v=MIr-F1D5w9s

https://www.youtube.com/watch?v=ZRCKtYRFZtI

Summary

My project is about hot air balloons and how difficult it is to build it and keep it in the air.

That’s why I have to look for information in the story, last year, at the International Balloon Fair in León, Guanajuato to see how. work and be able to do at home.

With everything that I put together, now I show you my results.

Research Question

How the elevation of an aerostatic balloon is carried out?

Problem approach

Since remote times, the man wanted to fly in the air like the birds and have carried out different experiments and attempts along of the history, and proof of it are the aerostatic balloons. We have seen them in heaven, with multiple colors, shapes and figures, but actually we do not know the degree of complexity that implies to build them, as well as keep them in the air and, if the moment arrives they can have another use, in support for the population.

Background

“Leonardo da Vinci drew the planes of a machine that would flap its wings and with which he hoped that man could go back through the air. In 1767, a British scientist, Joseph Black, made some experiments with hydrogen, newly discovered; however, the honor of having thrown the first balloon that could take a man to the heights corresponds to the Montgolfier brothers.

In 1782, two French brothers named Montgolfier began to wonder why the clouds were kept in the air; and because they were paper manufacturers, they thought that a paper bag could also rise if it was filled with something like a cloud. They lit a fire under a certain bag, and this, when filled with hot air, rose in space. The Montgolfiers assumed that this was due to smoke and did not suspect that it was the rarefied air in the bag, because it had been heated. In any case, they continued working on that problem, until obtaining in 1783 a balloon of great dimensions; under it, there was a bonfire fed with straw, and the big ball went up at a good height and traveled two kilometers, for ten minutes, before descending”.[1] “The news came very soon to Paris, because all this happened in France. And the already famous brothers were invited to make a demonstration before the king, Louis XVI.

To make the test more exciting, a cage with three crew members was hung from the balloon: a lamb, a rooster and a duck. That was not a free flight; the balloon, like a comet, was held captive, tied to the ground by a rope.

The aeronauts remained for eight minutes at almost thirty meters high, something to make the king himself open-mouthed”.[2] “Soon after, people started to rise in a balloon: at first, he carried sponges to put out the fire if it became dangerous.”[3]

“Pilatre de Rozier, a very enthusiastic young doctor, was the first balloonist, the first man to rise from the ground.

Then a scientist, named Charles, made experiments using hydrogen instead of hot air. Charles himself invented the wicker basket, the support net, the valve to let the gas escape when it wants to go down, the ballast or weight bags, the gummed cloth wrap”.[4]

“In 1785, two men had crossed the English Channel in a balloon. Since then, balloons have become widespread, both to amuse people and war and scientific observations.

During the siege of Paris in 1870, from the defenseless city came messages and people in a balloon. In 1935, two officers of the US Army, Captain Stevens and Anderson, climbed in a balloon to about 20,000 meters in height to obtain valuable scientific information.

In 1960, Major David G. Simons, of the US Air Force, reached a height of 30,942 meters in the AF-WRI-1 balloon.

In 1961, two aviators from the United States reached a still greater height”.[5] “Around the same time that the Wright brothers were working on a plane in their Dayton bicycle workshop, a young and impetuous Brazilian named Santos Dumont was admiring the Parisians, with flights in a cigar-shaped balloon, which They had a propeller in front and a rudder behind them. He had put a gasoline engine, and in 1904 he won a prize of $20,000 for flying around the Eiffel Tower, despite a strong breeze, then returning to its base. In that same year, Count Zeppelin, from Germany, took out his Zeppelin 1 from his shed on Lake Constance. It was a huge aircraft: the progenitor of all the other zeppelins until it reached the one that made the crossing from Germany to the United States, in less than five days, and went around the world, later, in 1929. In 1931, the audacious tireless professor Augusto Piccard climbed in a balloon to a height of more than 17 km.

However, the burning and destruction of Hindenburg dirigible modernism, in 1937, when taking land at the Lakehurst airport, revealed the serious drawbacks of this type of aircraft, and all countries abandoned the construction of them”.[6]

“Balloons and airships, whether large or small, have an advantage over airplanes, they are full of gas, which makes them lighter than air. They can easily remain in the air, but can’t fly as quickly as an airplane and maneuver with less flexibility. The first passenger aircraft were blimps. But the gas that filled them burned easily”.[7]

“However, the balloon has not died: the meteorologists, the men who study the atmosphere, the use of balloons, probes, plastic, to study what happens in the heights.

Sportsmen also continue to fly in balloons similar to those of Charles and Montgolfier: they say that it is wonderful to float on the landscape, in the great silence of the sky, with no other company than the clouds and some other curious little bird “.[8]

[1]Nueva Enciclopedia Temática. Enciclopedia Temática. Tomo 6. Oficios, Comunicaciones, Transportes. Director. Pedro López Cortezo. Edit. Cumbre, S.A., México. 1976. Trigésima segunda edición. 14 Tomos. p. 568-569.

[2]El quillet de los niños. Enciclopedia Temática. Tomo 5. Los globos. Plan, dirección y redacción. Beatriz Ferro. Edit. Cumbre, S.A., México. 1976. Séptima edición. 6 Tomos. p. 9.

[3] Íbidem. p. 569.

[4] Op. Cit. 2

[5] Op. Cit. 3

[6] Íbidem.3 p. 569-570.

[7]Enciclopedia Mis Primeros Conocimientos.   Enciclopedia Temática. Tomo Trenes, Aviones, Viajes Interplanetarios. Director. Dr. Frank Thompson. Edit. Grolier Incorporated. México. 1961. 9 Tomos. p. 122-123.

[8] Op. Cit. 2

Objective

Know how the aerostatic balloons works

Justification

I chose the theme because I went to the Globe Fair in León, Guanajuato a year ago and until then I didn’t know an aerostatic balloon, how the balloons fly at great heights, they are of different shapes, colors and figures also, that carry people on board.

They are important and deserve to be investigated because they were an attempt of the man, from the antiquity, to fly; and at the present time, although they are used for recreational purposes, they can be a means of transportation, light cargo or support for the population

Hypothesis

If I make a homemade  to scale aerostatic balloon then I  will know how easy or difficult it is to build it and keep it in the air.

Method (materials and procedure)

Documentary:

Search of information in books to know the history of the balloons and the guide that serves for the first pilots to develop their experiments; in newspapers because, information and images of the last International Globe Fair in León, Guanajuato appear; and on the web pages because we show him the different attempts to make balloons and his flight, as well as videos from balloons that inflate until they fly at the International Balloon Fair in León, Guanajuato.

Field:

I went to the International Balloon Fair in León, Guanajuato and observed all the process that the pilots carry out with the balloons and I realized the difficulty they have to make them fly.

Experimental:

With all the information I had from other researches I made a small homemade balloon.

Materials:

  • Cardboard.
  • Scissors.
  • Nylon fabric.
  • Thread.
  • Wooden sticks.
  • Wire.
  • Alcohol.
  • Chinese paper.
  • Bast.
  • Adhesive tape.
  • Lighter

At home it was made:

• With a cardboard a figure is made in the shape of a segment and cut out.

• That segment is traced 8 times on the fabric, cut and sewn to give it the shape of a balloon.

• The wooden sticks are joined together in a cross shape and stuck with adhesive tape, entangled with the wire and left a bit long to serve as a lighter.

• At night when it is cold the experiment is done.

• Chinese paper and tow are entangled in the lighter, they get wet with alcohol.

• A thread is entangled in the bottom, on the wooden sticks, so that the balloon does not go away and an accident happens.

• Turn on the lighter and go inside the balloon to warm the air inside.

• The balloon is stopped at the top so that the fabric is not burned and filled with hot air.

• There is enough thread left on the floor and the balloon begins to rise little by little.

Results

I realized that for man since antiquity it was important to fly as I read it in the history of hot air balloons but it is full of dangers.

I knew that hot air is important for balloons to float.

The initial idea was to use gas, as they do at the International Balloon Festival, but it is very dangerous and for the same reason I did not use the lighter.

That is why during the experiment I had to change the materials for others that can be easily obtained.

I also noticed that when the balloon began to float, it repeatedly turned around in the air so strong that it had.

Discussion

The above, makes you think that the approach of the problem is wrong because in these conditions can’t help the population.

From the hypothesis I came to the conclusion that although I made a homemade balloon, it was very difficult to get the materials, put it together and make it fly, because the weather did not help either.

I gained new knowledge about the history of balloons, weather, air, the difference between professional and homemade balloons, the reasons why balloons are only used in the morning or at night, among others.

Conclusions

With the research I learned that hot air balloons look so cool in the sky, but it’s hard to make them and keep them in the air.

I did the experiment in several days and in some it was very windy and I think that it can’t be used as a transport neither can it help the population.

Bibliography

El quillet de los niños. Tomo 5. México. Edit. Cumbre, S.A., 1975, Pp. 109.

Enciclopedia Mis Primeros Conocimientos. Tomo. Trenes, Aviones, Viajes Interplanetarios. México. Edit. Grolier Incorporated, 1961. Pp. 207.

Nueva Enciclopedia Temática. Tomo 6. Oficios, Comunicaciones, Transportes. México. Edit. Cumbre, S.A., 1985. Pp. 631.

https://www.youtube.com/watch?v=MIr-F1D5w9s

https://www.youtube.com/watch?v=ZRCKtYRFZtI