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Es el documento de mi proyecto que fue una catapulta
Tipo: Exámenes selectividad
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¡No te pierdas las partes importantes!
Proyecto interdisciplinario Biología I. Grupo: Musker 2
Docente: Jonathan Alexander Agredo Palechor 09/10/
Índice
Resumen 4
**1. Introducción 5
150–250 palabras: problema, objetivo, método, hallazgos principales, conclusión breve, palabras clave (opcional)
2. Antecedentes 2.1 Historia de la catapulta Lanzar pedruscos sobre el enemigo parece una forma muy rudimentaria de hacer la guerra, pero no lo es. Las catapultas que se usaban en la Edad Media eran máquinas complejas, cuyo perfeccionamiento requirió siglos y no pocos conocimientos de física e ingeniería.(La vanguardia, 2024).
La más antigua de la historia quizá sea una que menciona la Biblia, cuando relata que el rey de Judea, Ozías, equipó las murallas de Jerusalén con instrumentos que proyectaban “grandes piedras”, pero no tenemos ninguna descripción de ese ingenio ni otras fuentes que atestiguan su existencia. (La vanguardia, 2024).
En lo que a balística se refiere, los que sentaron doctrina fueron los griegos allá por el siglo IV a. C. De hecho, “catapulta” viene de la voz griega katapeltēs, formada por el prefijo kata (“hacia abajo”, presente también en las palabras “catástrofe” o “catacumba”) y el verbo palein (“tirar” o “arrojar”).(La vanguardia, 2024).
Según el historiador Diodoro Sículo (siglo I a. C.), en 397 a. C. el tirano Dionisio I de Siracusa utilizó una suerte de ballesta gigante para derribar las murallas de la ciudad cartaginesa de Motia (en la actual Sicilia), de lo que se desprende que nuestro invento surgió del mejoramiento de la ballesta.(La vanguardia, 2024).
Merced a lo que sabían sobre física y elasticidad de los materiales, los griegos idearon mecanismos que, básicamente, incrementaban la energía potencial que se podía generar en un arco o ballesta (hasta entonces, todo dependía del brazo del tirador). Su gran aportación fueron los resortes de torsión, que, como su nombre indica, son materiales capaces de almacenar energía cuando se envuelven (por ejemplo, un muelle) y devolverla al ser liberados.(La vanguardia, 2024).
En la mayoría de las catapultas de los arsenales griego, romano y medieval, el resorte de torsión consistía en una madeja de cuerdas. En los onagros y las manganas de época medieval, que son lo más parecido a la catapulta tópica, un extremo de la cuchara (el brazo en el que se coloca la carga) estaba inserto en el resorte, de tal modo que cuando se bajaba para colocarla en posición de carga las cuerdas se retorcían y se acumulaba energía potencial. Al liberar la cuchara, la madeja la forzaba violentamente hacia la posición vertical, lanzando el proyectil. (Definición.De, s.f).
El desarrollo de potentes cañones en el siglo XV provocó una reevaluación del diseño de fortificaciones y la guerra de asedio en Europa y partes de Asia. En China e India, la respuesta a los nuevos cañones de asedio fue básicamente la construcción de fortificaciones con muros más gruesos. La respuesta de la Europa del siglo XVI fue el perfil hundido, que protegía los muros del bombardeo de artillería , y la traza abaluartada, una serie de salientes desde la muralla principal de la fortaleza para permitir campos de fuego directos y de flanqueo contra los atacantes. Este sistema alcanzó su máximo esplendor en el siglo XVII gracias a Sébastien Le Prestre de Vauban , de Francia, cuyas fortificaciones y técnicas de asedio fueron copiadas por generaciones posteriores de ingenieros militares.(Definición.De, s.f).
2.2 Estilos de catapulta. 2.2.1 Balista La balista es una antigua arma de asedio de aspecto y mecanismo similares a los de una ballesta, pero de un tamaño mucho mayor. Disparaba grandes dardos o jabalinas por separado o en pequeños grupos, según el tamaño y estructura del modelo. Debido a su tamaño, debía sostenerse sobre un trípode y era manejada por varios hombres encargados de poner los proyectiles, tensar la máquina por un mecanismo de torsión y
El resultado de todas estas intervenciones fue que se mejoraron notablemente las prestaciones de esta máquina, alcanzado unas distancias de disparo entre los 50 y 100 metros por encima de las máquinas anteriores de ese mismo calibre. Restos de las flechas arrojadas por esta máquina se han encontrado a lo largo de todo el Imperio Romano.(SlideShare, s.f.)
2.2.5 Petrary Es un tipo de catapulta que sirve para lanzar grandes piedras contra las paredes de una ciudad, en un intento de romper el muro y crear un punto de entrada. También se usa para tirar animales muertos en la zona concreta de la ciudad, con el fin de propagar la enfermedad. Usada en la época medieval.(SlideShare, s.f.)
2.3 Anatomía del escorpión
El diseño de la catapulta inspirada en el escorpión se basa en cómo este animal usa su cola para lanzar el aguijón con fuerza y precisión, osea algo parecido a lo que hace una catapulta. El escorpión guarda energía en los músculos de la cola y la suelta de golpe, rápido y con control. Igual que una catapulta tipo onagro o mangonel, que acumula energía en las cuerdas o en materiales elásticos y luego la libera para lanzar el proyectil. (ScorpioWorlds, 2024).
También, la forma del cuerpo del escorpión, que tiene un exoesqueleto duro pero se puede mover bien por las articulaciones, sirvió como inspiración para la base y el brazo de la catapulta, buscando ese equilibrio entre que sea firme pero se mueva lo ñnecesario. Además la postura baja del escorpión ayudó a diseñar una base más ancha y
estable, que sirve para que los lanzamientos salgan más precisos y no se mueva tanto al disparar.(ScorpioWorlds, 2024).
2.3.1 Biomimesis
La biomímesis es una rama del conocimiento humano que se puede describir como la ciencia que busca soluciones sostenibles e inteligentes a los desafíos humanos emulando los patrones y estrategias utilizados por la naturaleza. La biomímesis estudia en profundidad el comportamiento de la naturaleza en todos sus estadios, escalas de relación y desarrollo en el ámbito de la biosfera y busca entender su lenguaje para mejorar nuestro conocimiento. “El objetivo es crear una cultura que nos permita establecer nuevos procesos más ecológicos y sostenibles, así como productos y estrategias para establecer formas de progreso que estén en equilibrio con la integridad del planeta. En este contexto el concepto de decrecimiento sostenido aparece como una de las alternativas más racionales y efectivas para afrontar el futuro; aunque este tema requiere de un debate argumentado que plantearé en próximas publicaciones.”(Fundación RAED, Diciembre 9 del 2021).
4. Justificación
El estudio de la biomímesis es una forma bien chida de juntar la ciencia, la tecnología y la naturaleza, osea todo en una sola cosa. Este proyecto no solo sirve para aplicar lo que ya se vio en mates, física o biología, sino que también te hace pensar diferente, como más creativo y con más curiosidad. Porque si te fijas, la naturaleza tiene un chorro de soluciones que son super inteligentes, y pues nosotros podemos aprender un montón de eso, usando esas ideas para crear cosas más sostenibles y que no dañen tanto el medio ambiente, no solo copiar por copiar.
También hace que la educación se sienta más real, más conectada con el mundo, porque no solo estás viendo teoría o fórmulas, sino que entiendes cómo todo eso se usa en la vida diaria. Osea, te hace ver que lo que aprendes sí sirve para algo, no solo para el examen. Además, este tipo de trabajo te enseña a pensar más como ingeniero o inventor, viendo cómo la naturaleza resuelve las cosas sin desperdiciar nada. En resumen, la biomímesis no solo te enseña ciencia, sino que te abre la mente, te hace más consciente y te deja con ganas de seguir aprendiendo, porque todo se conecta si lo ves bien.
5. Hipótesis:
5.1 Hipótesis Afirmativa Si se aplica biomimesis en el diseño de la estructura de la catapulta, por consiguiente, se conseguirá que el mecanismo y funcionalidad de la catapulta resulte más eficiente y preciso al momento de realizar el lanzamiento a comparación de una catapulta de modelo convencional.
5.2 Hipótesis Nula Si se aplica biomimesis en el diseño de la estructura de la catapulta, como resultado, se conseguirá el mismo rango de eficiencia y precisión al momento de realizar el lanzamiento a comparación de una catapulta de modelo convencional.
7 Metodología
7.1 Enfoque Mixto ya que es cuantitativo en base a calcular valores como el punto de partida del proyectil, la altura máxima, la velocidad inicial y final, distancia final, tiempo total, crear la parábola, escribir la fórmula canónica y general, etc. Y es cualitativo en base a las características morfológicas y fisiológicas que están representadas en la catapulta.
7.2 Tipo o Alcance de la Investigación La investigación es del tipo interdisciplinario (vinculado a las materias de matemáticas, biología y física). El alcance de la investigación es a nivel local y se espera un buen impacto en la población.
7.3 Método Es de método experimental, ya que en base a ello, se obtendrán los datos necesarios para determinar y graficar una parábola con su vector resultante; sin contar otros valores como altura máxima, velocidades inicial y final, etc para determinar si la biomímesis es efectiva como se teorizó.
7.4 Técnicas
7.5 Población o Institución
Estudiantes de tercer semestre de la Preparatoria Mondragón.
-Cefalotórax o prosoma. El tronco delantero del animal, donde están sus órganos internos y que sostiene las extremidades. Se sostiene sobre cuatro pares de patas, y posee los ojos (dos mediales y hasta cinco simples menores), el cerebro, la boca y los quelíceros junto a ésta, con los que desgarra el alimento. -Abdomen u opositosoma. La región trasera del cuerpo contiene trece segmentos de quitina en forma de anillos, unidos entre sí de manera flexible, lo cual le brinda una gran movilidad a pesar de su dureza y rigidez externa. Esta región se divide a su vez en dos: -Mesosoma. Residen aquí el sistema digestivo y reproductivo, así como los peines o pectenes, miembros sensoriales únicos de la especie, especializados en la recepción de estímulos químicos y mecánicos. -Metasoma. La región abdominal más estrecha y cilíndrica, que culmina en la cola con el aguijón. Allí se alojan las glándulas venenosas. -Extremidades: Un par de tenazas frontales con los que sujetar a sus presas o cavar túneles en la tierra, así como sus ocho patas fuertes y segmentadas. De las 2000 especies que hay de escorpiones, solo 30 o 40 pueden producir el veneno necesario para matar a una persona.
8.1.3 Metabolismo y obtención de energía Normalmente comen insectos pero pueden haber variaciones en su dieta como pequeños roedores. Cuando la comida escasea, el escorpión tiene la capacidad de ralentizar su metabolismo hasta una tercera parte de la tasa típica de los artrópodos. Esto permite que algunas especies puedan vivir con poco oxígeno y tan solo un insecto al año.La "obtención de energía" en el contexto de un escorpión se refiere a su alimentación, la cual consiste en consumir presas, principalmente insectos y otros
arácnidos, que cazan durante la noche para obtener los nutrientes que les permiten vivir, reproducirse y mantener su ciclo vital. Además de esta energía biológica, los escorpiones también exhiben una característica fluorescente, donde su exoesqueleto, gracias a sustancias como la betacarbulina, absorbe la luz ultravioleta y la emite como un brillo verdoso, una forma de transformar la energía lumínica recibida en un nuevo tipo de luz.
8.1.4 Sistema de locomoción El sistema de locomoción del escorpión se basa en cuatro pares de patas para caminar, coordinadas en un patrón tetrápodo alternado, que le permite desplazarse de manera estable a diversas velocidades. Además de la marcha, esta coordinación de las patas es fundamental para otras actividades como la captura de presas con sus pedipalpos (pinzas) y el movimiento en sus rituales de cortejo.
8.1.5 Sistema Muscular Conexión al Exoesqueleto: Los músculos de los escorpiones se insertan en la superficie interior de su exoesqueleto de quitina, que actúa como un armazón rígido. Patas y Pedipalpos: Los músculos están organizados para controlar los movimientos de sus ocho patas, permitiendo la locomoción y la excavación. Los pedipalpos, con sus pinzas, también tienen músculos para agarrar y manipular presas. Músculos de la Cola: La musculatura de la cola (metasoma) es particularmente fuerte, permitiendo movimientos rápidos para la defensa y el ataque con el aguijón.
8.1.6 Tejidos
