Ever looked up at a giant airplane soaring through the sky and wondered how it defies gravity? Get ready to explore the amazing science of flight! You’ll unravel the mysteries of lift and gravity and understand just what it takes to get an airplane off the ground!
How does something as big as an airplane get up in the air? Today, you will learn about forces and how things move, especially when it comes to flying. You will discover how the work of two scientists, Daniel Bernoulli and Sir Isaac Newton, helps explain how airplanes fly. You will also learn about two important forces, lift and gravity, and how they affect an airplane in the air. You can do an experiment to see how the Bernoulli Principle works. Finally, see how the Bernoulli Principle connects to lift and how Sir Isaac Newton鈥檚 first and third laws help explain flight.
Check out our video walking you through these activities!聽
Blow up two balloons. You can add a small amount of water to them to make them more stable. Tie a string to the end of each balloon.
What will happen when you blow air through the straw with a ping pong ball at the end of the bent opening?
Did you notice that when the air between two balloons moves faster, the balloons move closer together? This happens because faster-moving air has lower pressure than slower-moving air. The slower air around the balloons pushes them together. When you blew air through the straw, it made the air move faster too, and the slower air around the ball helped keep it in place because it had more pressure than the fast air from the straw.
This is called the Bernoulli Principle, which states that the speed of air (or any fluid) changes how much pressure it can create. Even though two things might look the same, they might not be the same weight or density.
Please note that much of this information has been taken from NASA鈥檚 Bernoulli鈥檚 Principle Educator Guide
What does a change in air pressure have to do with flight? The shape and tilt of an airplane’s wing affect the flow of air that moves above and below it. When the air above the wing moves faster than the air below, it lowers the air pressure and the wing is pushed up. This is what creates lift.
LIFT: is the force that helps keep the airplane in the air. It works against weight and helps the airplane stay up. A plane needs to have enough air under its wings to hold it up. The lift needs to push the airplane upward, against gravity. The weight of the airplane tells us how strong the lift needs to be.
Air moving over the wing’s curved upper surface will travel faster and thus produce less pressure than the slower air moving across the flatter underside of the wing. This difference in pressure creates lift, which is a force of flight that is caused by the imbalance of high and low pressures.
The four forces of flight are lift, thrust, weight (gravity), and drag.
Design Your Own Airplane!
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Experiment with different airplane shapes and materials! How does changing the shape affect the way the plane flies? What happens when the airplane has wide wings? Narrow wings?
In 1921 Bessie Coleman first Black woman in the world to get her pilot’s license!
At that time in the United States, it was very hard for Black people, especially girls, to learn to fly. But Bessie didn’t give up! She learned to speak French and traveled all the way to France. There, she learned how to fly an airplane.
After learning to fly, Bessie came back to America. People loved to watch her fly in exciting shows where she did amazing tricks in the air. She showed everyone that if you have a dream, you should try your best to make it come true. Because of Bessie, many other women and Black people were able to become pilots later.
驴Alguna vez has visto un avi贸n gigante surcando el cielo y te has preguntado c贸mo desaf铆a la gravedad? 隆Prep谩rate para explorar la asombrosa ciencia del vuelo! Desvelar谩s los misterios de la sustentaci贸n y la gravedad, y comprender谩s qu茅 se necesita para que un avi贸n despegue.
驴C贸mo se eleva en el aire algo tan GRANDE como un avi贸n? En este kit de STEM-en-una-bolsa, aprender谩s sobre las fuerzas y c贸mo se mueven las cosas, especialmente cuando se trata de volar. Descubrir谩s c贸mo el trabajo de dos cient铆ficos, Daniel Bernoulli y Sir Isaac Newton, ayudan a explicar c贸mo vuelan los aviones. Tambi茅n conocer谩s dos fuerzas importantes, la sustentaci贸n y la gravedad, y c贸mo afectan a un avi贸n en el aire. Puedes hacer un experimento para ver c贸mo funciona el principio de Bernoulli. Por 煤ltimo, ver谩s c贸mo el principio de Bernoulli esta relacionado con la sustentaci贸n y c贸mo la primera y la tercera ley de Sir Isaac Newton ayudan a explicar el vuelo.
隆Mira nuestro video que te guiar谩 a trav茅s de estas actividades!
Infla dos globos. Puedes a帽adirles un poco de agua para que sean m谩s estables. Ata un cordel al extremo de cada globo.
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驴Qu茅 ocurrir谩 cuando soples aire a trav茅s de el sorbeto/popote con una pelota de ping pong en el extremo de la abertura doblada?
驴Te has dado cuenta de que cuando el aire entre dos globos se mueve m谩s deprisa, los globos se acercan entre s铆? Esto ocurre porque el aire que se mueve m谩s deprisa tiene menos presi贸n que el aire que se mueve m谩s despacio. El aire m谩s lento que rodea a los globos los acerca. Cuando soplaste aire a trav茅s de el sorbeto/popote el aire tambi茅n se movi贸 m谩s r谩pido, y el aire m谩s lento alrededor de la pelota ayud贸 a mantenerla en su sitio porque ten铆a m谩s presi贸n que el aire r谩pido de el sorbeto/popote.
Esto es llamado el principio de Bernoulli. El cual dice que la velocidad del aire (o de cualquier fluido) cambia la presi贸n que puede crear. Aunque dos cosas parezcan iguales, pueden no tener el mismo peso o densidad.
Tenga en cuenta que gran parte de esta informaci贸n se ha tomado de la Gu铆a para educadores del Principio de Bernoulli de la NASA.
驴Qu茅 tiene que ver un cambio en la PRESI脫N DEL AIRE con el VUELO? La forma y la inclinaci贸n del ala de un avi贸n afectan al flujo de aire que se mueve por encima y por debajo de ella. Cuando el aire por encima del ala se mueve m谩s r谩pido que el aire por debajo, disminuye la presi贸n del aire y el ala es empujada hacia arriba. Esto es lo que crea la ELEVACI脫N.
ELEVACI脫N: es la fuerza que ayuda a mantener el avi贸n en el aire. Act煤a contra el peso y ayuda al avi贸n a mantenerse en el aire. Un avi贸n necesita tener suficiente aire bajo las alas para mantenerse en el aire. La sustentaci贸n debe empujar el avi贸n hacia arriba, en contra de la gravedad. El peso del avi贸n nos indica la fuerza que debe tener la sustentaci贸n.
El aire que se desplaza por la superficie superior curvada del ala viaja m谩s r谩pido y, por tanto, produce menos presi贸n que el aire, m谩s lento, que se desplaza por la superficie inferior m谩s plana del ala. Esta diferencia de presi贸n crea la sustentaci贸n, que es una fuerza de vuelo provocada por el desequilibrio entre las presiones altas y bajas. Las CUATRO FUERZAS DEL VUELO son la ELEVACI脫N, el empuje, el peso (GRAVEDAD) y la resistencia.
Dise帽a tu propio avi贸n:
Experimenta con diferentes formas y materiales de avi贸n. 驴C贸mo afecta el cambio de forma a la forma en que vuela el avi贸n?驴Qu茅 ocurre cuando el avi贸n tiene alas anchas?
En 1921, Bessie Coleman fue la primera mujer negra del mundo en obtener su licencia de piloto.
En aquella 茅poca, en Estados Unidos, era muy dif铆cil para las personas negras, especialmente para las ni帽as, aprender a volar. 隆Pero Bessie no se rindi贸! Aprendi贸 a hablar franc茅s y viaj贸 hasta Francia. All铆, aprendi贸 a pilotar un avi贸n.
Despu茅s de aprender a volar, Bessie regres贸 a Estados Unidos. A la gente le encantaba verla volar en emocionantes espect谩culos donde realizaba acrobacias incre铆bles. Demostr贸 a todos que si tienes un sue帽o, debes esforzarte al m谩ximo para hacerlo realidad. Gracias a Bessie, muchas otras mujeres y personas negras pudieron convertirse en pilotos posteriormente.
