Helicóptero - voa com piparote

Helicóptero - lançamento com piparote

Essa atividade é parecida com um bumerangue ou com um frisbee. Tanto um quanto o outro dependem do movimento giratório do objeto para permanecer mais tempo no ar.
    
A forma como o papel é dobrado faz com que ele fique mais tempo no ar se estiver girando durando o voo. Como acontece com o bumerangue e como frisbee.

Bumerangue
O bumerangue original não é apenas um objeto curvo parecido com uma banana, cada uma de suas pontas (asas) possui uma leve inclinação, são arredondadas na parte de cima e retas na parte de baixo, isso é muito parecido com as asas de um avião.

Da mesma forma que as asas de um avião, o formato do bumerangue faz com que o ar passe mais rapidamente na parte de cima, e isso cria uma região de baixa pressão diminuindo o peso do objeto fazendo com que ele fique mais tempo no ar. Mas, ao contrário de um avião, as laterais do bumerangue são curvadas em lados opostos, isso faz com que ele seja mais parecido com a hélice do que com as asas de um avião.

Olhando um bumerangue de frente dá para notar que ele se parece com a hélice de um avião.

Por que o bumerangue volta ao ponto de origem?

Se você já andou de bicicleta sem colocar as mãos no guidão sabe que para virar a bicicleta é só inclinar o corpo para a direita ou esquerda que a roda também se inclinará e fará uma curva para a direita ou esquerda acompanhando o movimento do corpo.

Se você endireitar o corpo a roda volta a ficar reta e para de fazer a curva.

A mesma coisa acontece com o bumerangue. Como a parte curva das laterais cria uma área de baixa pressão, e essas partes curvas estão em lados opostos em cada uma das pontas, o bumerangue se comporta como se uma pessoa estivesse em cima de uma bicicleta inclinando o corpo para fazer uma curva. É por esse motivo que o bumerangue gira para a direita ou esquerda (depende de como você o joga), e por esse motivo ele viaja em círculo e volta para o ponto inicial.

O bumerangue era utilizado como arma de caça ou de guerra em diversas partes do mundo, o exemplar mais antigo foi encontrado na Polônia em 1987 e tinha aproximadamente 23 mil anos de idade. Mas, foram os aborígenes na Austrália que ganharam a fama de inventores desse instrumento, provavelmente porque utilizaram o bumerangue por mais tempo que as outras nações ou porque esse instrumento se tornou popular a partir da colonização inglesa da Austrália.

O bumerangue australiano não cortava a cabeça de cangurus e nem voltava para o seu dono, isso é pura lenda. Os aborígenes australianos utilizavam um instrumento feito de madeira com mais ou menos 1 metro de envergadura, chamado de "boomori" ou "woomera", palavras aborígenes para identificar o vento ou uma alavanca.

Os bumerangues modernos são utilizados para divertimento ou competições, eles não são armas de caça ou armas de guerra como aparecem nos desenhos animados ou no filme “Mad Max 2”.

Frisbee
Provavelmente você já viu um disco de plástico chamado FRISBEE voando pelo ar. O que tem de fantástico nesse brinquedo é como um objeto tão simples consegue deslizar facilmente pelo ar?

Assim como a asa de um avião tem uma superfície curva, e usa a pressão do ar para diminuir o peso da aeronave, o brinquedo frisbee tem a borda levemente inclinada ou arredonda para conseguir o mesmo efeito da asa de um avião.
Observe o formato da asa de um avião, repare como a asa é achatada na parte de baixo e curvada na parte de cima.

Quando o ar passa sobre a superfície curva na parte de cima do frisbee ele cria uma região de baixa pressão na parte superior. É essa diferença de pressão que faz o frisbee ficar mais tempo no ar.

Mas, o formato do frisbee não é o único responsável pelo vôo. Todas as coisas que voam precisam de algo que as torne estável durante o vôo, por exemplo, os aviões e as aves usam a cauda para conseguir essa estabilidade, já os foguetes usam as rabetas ou aletas, o que mantém a estabilidade de um frisbee durante o vôo é o movimento giratório do disco.

Existe um conceito na física conhecido como “momento angular”.

O momento angular de um objeto permanecerá constante, a menos que seja influenciado por uma força externa. Isso significa que uma vez que algo começa a girar, é preciso uma força angular para alterar seu eixo de rotação. Por exemplo, enquanto um pião está girando ele consegue se manter em pé, um ciclista consegue se equilibrar na bicicleta facilmente quando a roda está girando, mas se a roda estiver parada é mais difícil manter o equilíbrio.

Repare que o disco de papelão sai girando do lançador, isso ajuda a manter o seu equilíbrio fazendo com que ele fique mais tempo no ar e dessa forma consiga voar mais longe. (essa atividade está cadastrada no site, pesquise por "frisbee" sem as aspas)
    

Helicóptero - lançamento com piparote

Funciona bem com papel sulfite 75 gramas (papel de impressora). Só precisa cortar um quadrado com 16 x 16 cm.

Importante: se possível use papel de origami porque é bem mais fácil de dobrar.

Não curve muito o papel. O ideal é que ele fique levemente curvado.
    
No vídeo eu usei uma caneta para curvar o papel, o ideal é passar o papel sobre o canto de uma mesa.

Para lançar, coloque o helicóptero sobre os dedos da mão de forma que ele fique (+/-) metade para dentro e metade para fora da mão. De o piparote próximo da mão, não bata na ponta do papel porque não vai funcionar.
    
certo (uma área grande fora da mão)         errado (uma ponta pequena para fora da mão)

Não bata com o dedo na ponta do papel, bata com do dedo próximo da mão.

Helicóptero - lançamento com piparote

Pais
Sempre que possível monte o brinquedo junto com seu(s) filho(s). Explique os detalhes de cada parte da montagem, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Em 1968, os pesquisadores George Land e Beth Jarman realizaram uma reveladora pesquisa sobre criatividade com um grupo de 1.600 jovens nos EUA com base em testes usados pela NASA para seleção de cientistas e engenheiros.

Resultado

Professores
Artes ou desenho geométrico – quando falar sobre figuras geométricas como circulo, triângulo retângulo etc.
Física - quando falar sobre força, movimento, momento angular, estabilidade giroscópica, inércia, pressão do ar, princípio de Bernoulli etc.

Os alunos podem fazer um teste: lançar o helicóptero com a mão sem que ele gire, e depois lançar novamente dando um piparote para que ele gire durante o arremesso. Depois eles comparam em qual situação o helicóptero é arremessado mais longe e podem tentar desenvolver sua própria teoria sobre porque isso acontece.