Gravedad Globos de Cantoya

Gravedad

Globos de Cantoya 

Hernadez Guevara Mariana

Huerta Santamaria Diana Laura

Palafox Luna Sharim Darinka

Reyes Huerta Juan Carlos.

Biologia 1

Tehuacán, Pue. a 18 de septiembre de 2015

Título: Gravedad (Globos de Cantoya).

Propósito: Analizar el método por el cual un globo de cantoya se eleva, experimentando con 3 globos diferentes para demostrar que es posible desafiar a la gravedad.

Introducción: Globo de cantoya se le denomina así en honor al célebre Don Joaquín de la Cantolla y Rico  que  en 1862 se dio a conocer en el método aéreo mexicano y es considerado el más popular y audaz de los Aerostatistas Nacionales. El mismo diseño  y construyo algunos globos con grandes sacrificios económicos.

Un globo de Cantoya está elaborado por fuego y papel, lo cual resulta paradójicamente. La fuente de calor que lo mantiene vivo es una mecha de material combustible que es encendida al momento de la soltura.

Fuerza aerostática.  

La fuerza aerostática que tendrá el globo dependerá de la temperatura interna y externa, altitud, nivel del mar, y sobre todo el peso total de la suma de los elementos del globo.

Ley de la Gravedad.

La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el s. XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).

La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). La ley incluye una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal y cuyo valor, determinado mediante experimentos muy precisos, es de:

6,670. 10-11 Nm²/kg².

Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleración con la que cae un cuerpo de prueba (de radio y masa unidad) en el seno de dicho campo. Mediante la aplicación de la segunda ley de Newton tomando los valores de la fuerza de la gravedad y una masa conocida, se puede obtener la aceleración de la gravedad.

Aire caliente.

El aire puede ser caliente o frío. El aire caliente suele pesar menos que el aire frío. Cuando el aire se calienta, éste se eleva. Entonces el aire frío se desplaza para ocupar el lugar del aire caliente. Este cambio entre el aire frío y caliente provoca corrientes de aire.
Las corrientes de aire calientes ascendentes, ayudan a mantener suspendido a los pájaros, planeadores e ícaros. Estas corrientes de aire calientes se denominan térmicas. Las brisas marinas son producto de este intercambio de aire caliente y frío.

El aire en los globos

En el caso de muchos globos se elevan gracias al aire que calientan los quemadores de propano instalados en la boca. La envoltura, o cubierta, está elaborada con un tejido sintético tratado con poliuretano para minimizar las fugas. De la cubierta cuelga una barquilla, o cesto, que transporta al piloto y los pasajeros.

El inflado consta de dos fases. En primer lugar se extiende el globo en el suelo y se introduce en él aire frío con un gran ventilador. A continuación, con un quemador de propano se insufla aire caliente en la envoltura parcialmente inflada. El aire caliente endereza el globo, que permanecerá amarrado al suelo hasta que el piloto esté listo para el despegue.

Una vez en el aire, este puede hacerlo ascender accionando los quemadores y añadiendo así más aire caliente. Para descender tan solo debe esperar a que el aire se enfríe o abrir una válvula situada en la parte superior, la cual libera el aire caliente. Este tipo de globos solo llevan combustible para permanecer volando unas cuantas horas, generalmente a menos de 600 metros de altura. Por ello, el aeronauta y el equipo en tierra que lo sigue deben buscar un lugar seguro donde aterrizar, uno en el que no haya cables eléctricos y que esté alejado de las calles concurridas.

Los globos no pueden dirigirse; se mueven a merced de los vientos. No obstante, el aeronauta experimentado puede controlar el aparato variando su altitud hasta encontrar una corriente que lo lleve en la dirección deseada.

Pregunta científica: ¿Cómo es que el globo de cantoya se eleva?

Hipótesis: “El globo de cantoya se eleva debido a que el aire caliente queda atrapado en el globo y se ubica alrededor del papel, el cual produce la dilatación de los gases ya que el aire caliente es más ligero que el aire frio y por lo tanto ascienden”.

Variables:

a)    Independiente: Se prendera el globo tan cual esta y veremos si se eleva como es esperado. Solo el globo.

b)    Dependiente: Se prendera el globo, pero esta vez se colocara un objeto pequeño a él y se observara lo que sucede. El globo más un pequeño objeto.

c)    Controlada: Tiempo en el cual el globo comienza a elevarse.

Material y Métodos:

·      Globos de Cantoya

·      Encendedor

·      Estopa

Se compraron 5 globos de cantoya, se volaron un día jueves a las 10:00 am, el globo de cantoya se prendió con el encendedor a un pedazo de estopa que  el cual venia integrado en el globo, la estopa se colocó en la parte inferior del globo donde se une con un alambre, una vez hecho esto la estopa prendera, haciendo que el globo se infle debido al aire caliente que empieza a crearse debido a la flama de gas y el espacio cerrado. Tres miembros del equipo  agarraron  un extremo del globo mientras que otro con el encendedor prendía la estopa y esperaba que el globo se comenzara a inflar para poder así después soltarlo y ver en qué tiempo caía. Calculamos el tiempo en el que el globo subia con un cronometro.

Resultados:

Globos de Cantoya	Prendió el globo de cantoya	Altura
Globo 1	Se quemo	No se elevo
Globo 2	Se quemo	No se elevo
Globo 3	Se quemo	1 metro
Globo 4	Prendió	12 metros
Globo 5	Prendió	7 metros

Conclusión: Pudimos observar la probabilidad de que un globo de cantoya se eleve dependiendo de varios factores entre ellos: el clima, la luz solar, el viento,  y nivel en la que estemos ubicados que es de 1,620 m de altitud  en el municipio de Tehuacán. El  clima no ayudo debido a que habia mucho viento con los priemro 3 globos de cantoya, en los ultimos dos pudiemos elevarlos con mayor facilidad debido a que lo hiciemos en la noche y esto hizo que la luz del sol no calienta tanto el papel y eso hizo que no se encendiera.

Evaluación: Los primeros dos globos que se compraron, se quemaron debido al fuerte viento que hubo, ocasionando que la flama quemara el papel del globo antes de que comenzara a elevarse .El tercero pudo prender correctamente pero no se elevó mas de 1 metros, debido a un agujero en el globo que ese encontraba en la parte inferior. Los últimos dos globoso prendieron exitosamente en el que uno tuvo una altitud de 12 metros aproximadamente el cual lo perdimos de vista debido al aire y el segundo tuvo una elevación de 7 metros, este último cayó cerca y se prendió 

Anexos:

                                                                                                                                                                                                                         

Referencias: 

aprendiendo a volar. (2011). Que son los globos de cantolla. Consulatado el dia 9 de septiembre de 2015 a las 3:18pm. disponible en:  https://aprendiendoavolarmx.wordpress.com/2011/11/24/que-son-los-globos-de-cantolla-por-ismael-medina-de-grupo-iztatl/

lamparas del cielo. (2011). Globos de cantoya un pequeño must para tu evento. Consultado el dia 9 de septiembre de 2015 a las 4:10pm. Disponible en: http://lamparasdecielo.com/globos.php

 Astro Mía. (2008) . Isaac Newton la ley de la gravitación universal. Consultdo el dia 9 de septiembre de 2015 a las 5:00pm. Disponible en: http://www.astromia.com/astronomia/gravita.htm

fisicayquimicacavarques. (2014). Propiedades del aire. Consultado el dia 9 de septiembre de 2015 a las 5:30pm. Disponible en: http://fisicayquimicavarques.com/propiedades-del-aire