A natureza é unha fonte inesgotable de inspiración para a enxeñaría. Observando como voan as sementes ou como se moven certos animais, aprendemos a crear máquinas máis eficientes e a comprender mellor as leis do movemento e do aire. Nesta actividade construiremos un helicóptero de papel inspirado nas sementes voadoras dalgúns árbores, para descubrir como a forma e o aire traballan xuntos para facer posible o voo.
Esta microsecuencia está inspirada nos materiais educativos da NASA, dispoñibles en https://www.jpl.nasa.gov/edu/resources/project/make-a-paper-mars-helicopter-2/.
Respectáronse os recursos infantís da NASA, adaptándoos e empregándoos exclusivamente con fins educativos, de acordo coas súas condicións de uso. O logotipo, o selo e o emblema oficiais da NASA están protexidos e non deben empregarse sen autorización nin asociarse a actividades comerciais ou de promoción.

Imaxe

Cesta de materiais

Preme nos puntos interactivos da imaxe.

Mans á obra

Paso 1

 

Observamos a natureza

1. Mostra imaxes ou vídeos de sementes que “voan” (sámaras de arce, freixo, piñeiro, etc.). Formula estas preguntas ao alumnado:

• ¿Por que xiran as sementes cando caen?
• ¿Que vantaxe ten moverse amodo?

   2. Explica que a forma das sementes lles permite utilizar o aire para desprazarse máis lonxe da árbore nai, aumentando así as súas posibilidades de xerminar.

 

 Paso 2

 

Un pouco de axuda

A partir do modelo

1. Prepara o papel:
Usa unha plantilla impresa ou debúxaa nunha folla de papel. Precisarás unhas tesoiras e cinta adhesiva.

2. Corta a plantilla:
Recorta a figura seguindo as liñas de puntos.

3. Dobra as aspas:
As aspas marcadas con diagonais en tons azul e branco deben dobrarse en direccións opostas seguindo as liñas continuas.

4. Dá rixidez ao corpo:
Dobra a lapela do lado contrario cara arriba. Isto achegaralle máis rixidez e axudará a que o helicóptero voe de maneira máis estable.

5. Forma o corpo:
Dobra os paneis situados aos lados do logotipo da Xunta de Galicia cara ao centro. Deste xeito formarás o corpo do helicóptero.

Video. Montaxe do helicóptero

Video file

Paso 3

 

Experimentamos

• Solta o helicóptero desde unha altura fixa.
• Observa se xira, como cae e canto tarda en chegar ao chan.
• Rexistra os resultados.
• Repite o proceso.

Unha vez que probes o voo, realiza algunhas modificacións no teu helicóptero: engádelle peso, quítallo ou constrúe novos modelos empregando diferentes materiais.

Tips docentes

Os tips do profesorado son pequenas axudas para desenvolver a estratexia educativa de forma axeitada.

Consellos metodolóxicos

 Observación das sementes voadoras

Amosa ao teu alumnado sementes de arce ou de freixo para que poidan observar como voan. Se non é posible conseguir exemplares reais, pódense empregar vídeos dispoñibles na rede que mostren o seu movemento. Esta actividade axudaralles a entender como certos elementos naturais aproveitan o aire para desprazarse.

 Explica un pouco o fenómeno

Explíca que a forma das sementes permite aproveitar o aire para desprazarse máis lonxe da árbore nai, aumentando así as súas posibilidades de xerminar noutro lugar. Relaciona esta idea co funcionamento do helicóptero de papel, que tamén utiliza o aire para xirar e frear a súa caída, imitando o comportamento destas sementes.

 Supervisa os pasos de construción.
É fundamental que o alumnado recorte e dobre correctamente as ás do helicóptero. Unha mínima diferenza no ángulo ou na simetría pode alterar o xiro e dificultar a observación do fenómeno.

 Verifica o equilibrio do modelo.
Comproba que o clip ou o peso estean ben centrados na parte inferior. Se o helicóptero cae torcido ou non xira, adoita deberse a un desequilibrio no peso.

 Explica visualmente as forzas.
Antes de lanzar os helicópteros, mostra cun esquema ou cun xesto como actúan a gravidade, a resistencia do aire e a sustentación. Isto axudará ao alumnado a comprender que deben observar durante a experiencia.

 Favorece a observación activa.
Pide ao alumnado que repita varias veces cada proba, rexistrando tempos e comportamentos. Así poderán recoñecer patróns e diferenciar entre resultados casuais e consistentes.

 Relaciona coa natureza.
Se é posible, mostra sementes aladas (de arce, freixo ou outras) ou vídeos da súa caída. Conectar o experimento cun fenómeno real aumenta a comprensión e o interese.

 (Opcional) Inicia unha pequena investigación científica. 

Se a actividade resulta motivadora para o alumnado, pode servir como punto de partida para unha investigación científica na aula ou no club de ciencia.

Anima o teu alumnado a aplicar o principio de variación controlada, modificando só unha variable en cada experimento —por exemplo, o peso, o tamaño ou o ángulo das ás— para observar como inflúe no comportamento do helicóptero.

Tras cada proba, poden rexistrar os tempos de caída e a estabilidade do voo, comparar os resultados e analizar novos deseños.
Deste xeito, o grupo pasará dunha simple experiencia manipulativa a unha indagación científica completa, na que formulará hipóteses, experimentará e extraerá conclusións sobre o efecto do peso, da forma e da inclinación das ás.

Invitar ao alumnado a reflexionar sobre estas conexións fomenta o pensamento científico e a creatividade, reforzando a idea de que a observación do contorno natural é unha fonte inesgotable de innovación.

Explicación científica

Nesta microsecuencia proponse un experimento sinxelo que permite observar principios físicos fundamentais asociados ao movemento, á acción do aire e á gravidade, mediante un modelo inspirado en procesos naturais.

A gravidade atrae o helicóptero cara abaixo, mais a configuración das ás dobradas fai que o aire exerza forzas en sentidos opostos sobre cada lado, xerando un par de torsión que produce o xiro do dispositivo. Este movemento rotatorio incrementa a resistencia aerodinámica e reduce a velocidade de caída.

Durante a rotación, as pás impulsan o aire cara abaixo; en resposta, o aire exerce unha forza cara arriba, de acordo coa Terceira Lei de Newton. Esta forza, coñecida como sustentación, non é suficiente para contrarrestar completamente o peso do helicóptero, pero si diminúe a súa aceleración de descenso.

O resultado é un movemento estable e controlado, semellante ao das sementes aladas dalgunhas especies vexetais, que empregan esta mesma estratexia aerodinámica para dispersarse co vento.

Este fenómeno ofrece ao alumnado a oportunidade de visualizar a interacción entre forzas gravitatorias e aerodinámicas, comprender o papel do aire na sustentación dos corpos en movemento e explorar a relación entre os principios da física e o deseño bioinspirado.

Material compartido

• Plantilla de helicóptero para recortar e montar. 

A túa clase nun clic

Implementa esta microsecuencia na túa aula Moodle (Descarga dispoñible en galego ou castelán).

Imaxe

Imaxe