Análisis y aplicación de los fundamentos físicos al diseño de naves de vela.

Análisis y aplicación de los fundamentos físicos al diseño de naves de vela.

Andrés Guillermo Pereira Durán, Juan David Esteves Giratá, Katherin Andrea franco Suarez, Lina Isabel Villa Arenas.

RESUMEN

Este documento trata de la fundamentación teórica y de su aplicación en un modelo a escala, el objeto de este análisis son los principios físicos que permiten la flotación,estabilización y locomoción de una nave marítima, siguiendo, en este caso el diseño de la nao Santa María, uno de los navíos protago-nistas del descubrimiento de América; se busca comparar el comporta-miento del modelo a escala con los datos teóricos obtenidos en los cálculos previos. En base a los datos y al comportamiento del modelo, se puede concluir que las leyes aplicadas son funcionales a pequeña y granescala, y que los conceptos analizados fueron fácilmente observables. Hay una alta relación entre los cálculos y los resultados prácticos.

Palabras clave: densidad, empuje, equilibrio, Nao Santa María, navíos de vela, Principio de Arquímedes.

ABSTRACT

This document discusses the theoretical foundation and its application in a scale model. The purpose of this analysis are the physicalprinciples that allow the waterline, stabilization and transportation of a ship, following in this case, the design of the ship Santa Maria, one of the protagonist ships of the discovery of America, and comparing their real behavior with theoretical data obtained in the previous design. Based on the data and the model behavior, we can conclude that the laws applied are functional in small andlarge-scale, and that those concepts were easily observable. There is a high relationship between the calculations and practical results.

Key words: Archimedes' Principle, density, Nao Santa Maria, sailing ships, thrust.

INTRODUCCION

Este artículo busca realizar un análisis de las leyes que permiten el funcionamiento de las naves de vela, para posteriormente realizar cálculos basándose en estosprincipios y aplicar dichos cálculos a la construcción de un modelo funcional; Analizando también los problemas de diseño, construcción y comparando el resultado práctico con el esperado en la teoría. El estudio toma como modelo la embarcación Santa María, puesto que es un modelo funcional perteneciente .

La construcción del modelo permitió ver la aplicación de la teoría implícita en elfuncionamiento de un barco, en especial el principio de Arquímedes y la comparación del desempeño real del barco con los datos del estudio en la etapa de diseño.

DESCRIPCION TEORICA DEL FUNCIONAMIENTO DE UN BARCO DE VELA.

ANTECEDENTES HISTORICOS

Cristóbal Colon, Navegante Genovés, pretendía trazar una nueva ruta hasta Asia, llegando por occidente, para lo cual consiguió patrocinio de losreyes católicos de España, principalmente de la Reina Isabel y gracias a la intervención del tesorero del reino Luis Santángel. En cumplimiento del patrocinio pactado, los reyes ordenaron la construcción de dos carabelas y así se le otorgaron La Pinta y La Niña. La Santa María seria la nao capitana y fue comandada por Colon. El aprovisionamiento de las naves duro tres meses. La Santa María, comoya se dijo no fue una carabela –Tipo de barco más liviano y pequeño- si no una Nao, de mayor calado, manga y estola lo que le daba más capacidad de carga, pero la hacía más lenta que sus hermanas. Además era la única de la flotilla con doble cubierta, tenía tres mástiles con una gran vela cuadrada central que aportaba sobre todo fuerza motriz. La embarcación era propiedad del maestre Juan de laCosa y se cree fue construida en Galicia por lo que también se le conoció como “la Gallega” [1]. El tres de Agosto de 1492, zarpó la flotilla desde el puerto de Palos en España. El viaje duro 33 días desde las canarias hasta San salvador donde llegaron el 12 de octubre de 1492, creyendo que había cumplido su cometido de llegar a las Indias. La Nao Santa maría fue perdida en la Bahía de la...