No início do século XX, uma das questões que confrontavam os cientistas da época era sobre a possibilidade de se construir aparatos voadores grandes e estáveis o suficiente para levar um homem aos céus e trazê-lo de volta em segurança. Alexander Graham Bell propôs um aparato voador (uma pipa) que, de fato, conseguiu transportar um homem. A ideia de Bell: usar tetraedros regulares como células das estruturas de suas pipas. Nesta atividade apresentamos um roteiro detalhado para a construção das pipas tetraédricas de Alexander Graham Bell com material de baixo custo. A atividade é complementada por modelos virtuais tridimensionais no computador. O assunto é muito apropriado para se explorar questões de contagem, semelhança, proporcionalidade, áreas e volumes relacionadas com a justaposição de tetraedros; explorar o princípio da similitude de Galileu Galilei.
PASSOS PARA A CONSTRUÇÃO DA PIPA TETRAÉDRICA
PASSO 1
Os materiais necessários são:
- 24 canudos de mesmo tamanho (sugerimos os menos flexíveis);
- 1 carretel de linha;
- 4 folhas de papel de seda;
- 1 cartolina (para o molde de corte);
- 1 fita dupla-face;
- 1 tesoura;
- 1 palito de madeira (para reforçar a estrutura de um dos canudos).
PASSO 2
Corte um segmento de linha com tamanho igual a 16 L, onde L é o comprimento do canudo. Passe um dos segmentos de linha por dentro de seis canudos seguindo a ordem indicada na figura ao lado (clique na figura para ampliá-la). Feito isto, puxe ao máximo as pontas para formar a estrutura tetraédrica. Dê um nó e corte os excessos. Dica: para passar a linha pelos canudos, você pode sugá-la, mas cuidado para não engoli-la.
PASSO 3
Repita o passo anterior mais três vezes para obter, no total, quatro estruturas tetraédricas.
PASSO 4
O molde para a construção do revestimento da pipa é feito a partir da “metade” de um triângulo equilátero cujo lado tem o comprimento do canudo, acrescentando-se uma aba de largura suficiente para encapá-lo.
PASSO 5
Pegue uma das folhas de papel de seda e dobre-a em quatro. Encaixe o vértice do molde, no canto em que se encontram as dobras (centro da folha), conforme a figura. Recorte o papel de seda em torno do molde.
PASSO 6
Veja que a figura formada é um losango munido de abas iguais as do molde. Cole tiras de fita dupla-face em cada uma das abas e na diagonal menor do losango.
PASSO 7
Coloque a aresta de uma das estruturas tetraédricas em cima da fita do meio, deite-a sobre uma das metades da folha e envolva, com as abas, as arestas que tocam o papel. Repita na outra parte da folha. O objeto construído é semelhante a uma asa-delta.
PASSO 8
Repita os passos anteriores mais três vezes para obter, no total, quatro estruturas tetraédricas encapadas.
Dobrando a folha em quatro. Completando o encapamento de uma estrutura.
PASSO 9
Agora você amarrará as estruturas que construiu. Elas serão unidas pelos vértices, de modo que cada uma das estruturas tem que estar ligada às outras três.
PASSO 10
Agora faremos o cabresto. As pontas do cabresto são feitas uma no vértice superior do tetraedro de cima e a outra na interseção entre os tetraedros que estão na frente, como ilustra a figura acima. A folga do cabresto deve ser o menor possível. Encaixe um palito na aresta do cabresto.
PASSO 11
Encaixe um palito de madeira na aresta do cabresto para reforçá-la!
OBSERVAÇÃO
Na sala de aula, sugerimos que se formem pequenos grupos com quatro ou cinco alunos. Cada grupo pode montar uma pipa com 4 estruturas tetraédricas, seguindo os passos descritos acima. Esta pipa, por si só, já pode alçar voo.
Para retirar os moldes e para mais informações acessem o link:
http://www.uff.br/cdme/pgb/pgb-html/construcao-br.html
