Globos Aerostaticos

PROYECTO: GLOBOS AEROSTÁTICOS DE PAPEL.


Justificación:
El presente proyecto pretende proporcionar al alumno un tema que lo induzca a realizar investigación, que lo motive a estudiar Química, que sea interesante para que despierte su curiosidad y que integre los conocimientos que va a ir adquiriendo a lo largo del semestre. Una de los principales factores que determinan el fracasoescolar es la falta de interés del alumno con respecto de los temas que se contemplan en el programa de Química. Se pretende proponer un tema que sea atractivo para el alumno y que le demande apropiarse de conocimientos, investigar y desarrollar su creatividad ya que deberán diseñar el combustible con el que elevarán el globo.
Un beneficio aunado a lo anterior es el hecho de que el proyecto integra,al momento de diseñar el globo, conocimientos básicos de Geometría. Dicha materia se lleva a la par de Química II durante el segundo semestre de Nivel Medio Superior. Para realizar el molde del cuerpo del globo requerirán de las siguientes nociones: dibujo de figuras geométricas, cálculo de perímetros, área, superficie y volumen. Por otra parte los alumnos requerirán de la participación decompañeros que estudian en el VI semestre y que llevan como materia optativa: Temas de Física. Lo anterior es debido a que requerirán de la aplicación de conceptos propios de esta disciplina como son: Densidad, Ley General de los Gases, Principio de Arquímedes, entre otros. El trabajo en equipo es un valor añadido al proyecto.
Se realizará en equipos de 6 integrantes. Previo al lanzamiento delglobo los alumnos presentarán por escrito:
Antecedentes y marco teórico.
Dibujos del molde de las bandas que componen el globo.
Cálculos de volumen, área, superficie.
Protocolos para elaboración de combustible, mismos que deberán probar, bajo supervisión, en el Laboratorio de Usos Múltiples del Plantel.
Un proyecto final por escrito.
El Globo armado de acuerdo a su diseño y a lasespecificaciones, tomando en cuenta las medias de seguridad recomendadas en la literatura.
Antecedentes.-
Qué es un globo Aerostático:
Los globos de papel se elevan en la atmósfera por el principio de ser "más ligeros que el aire", debido a que la densidad del aire caliente que contienen, tiene que ser menor que la del aire que los rodea, por lo que el globo recibe un empuje ascensional que lo eleva.(Principio de Arquímedes).
Están construidos con materiales de bajo costo. No requieren equipo ni para su construcción, ni para elevarlos.
Pueden tener formas variadas siempre y cuando cumplan con las especificaciones siguientes:
Cálculo gráfico.-
Para proyectar un buen globo son necesarias las siguientes condiciones:
1) Un correcto diseño de su forma y perfil, acercándose lo más posible a laforma esférica, que es la de mejor relación superficie- volumen.
2) Diseñado su perfil, es necesario un cálculo correcto de sus bandas para hallar su superficie y su peso, conociendo las características del material que las componen.
3) Un cálculo adecuado de su volumen, para con él encontrar la fuerza de elevación.

Condiciones de diseño.-
- Temperatura ambiente 15ºC a 25 °C
- Temperatura delglobo 75ºC a 100 °C
- Altura del globo 110 cm.
- Diámetro máximo 94 cm.
- Número de bandas 6.
- Un volumen adecuado al peso total del globo.
- Tiempo máximo de combustión: 10 minutos. (Medida de seguridad recomendada en la literatura)

Condiciones Atmosféricas.-
La presión atmosférica es el peso del aire que soportamos por unidad de superficie y se mide con el barómetro. Sus principalesunidades a nivel del mar son:
760mm Hg = 1.013,2 milibares.
0,01 milibar = 1 pascal
La presión atmosférica varía con la temperatura del aire y con la altitud geográfica, ya que a más altitud soportamos una menor columna de aire. La temperatura tiene un efecto indirecto sobre la densidad del aire: a mayor temperatura, menor será la densidad del aire el cual tiende a expandirse.
Nuestros...