Para
empezar volar se entiende flotar y viajar de forma
controlada por el aire sin estar apoyado en el suelo.Un avión cuando
está en una pista de rodadura en el aeropuerto está pegado al suelo
porque hay una fuerza gravitatoria que le empuja hacia abajo y el
suelo equilibra esa fuerza.Así que para que el avión empiece a
volar debe de haber una fuerza que sea mayor que la gravitatoria y
que empuje al avión hacia arriba. Esta fuerza es la
sustentación.
La sustentación empuja al ala (un avión típico de transporte tiene sólo un ala, no dos). El ala sostiene al fuselaje y resto de componentes del avión. Y el avión vuela.
La sustentación empuja al ala (un avión típico de transporte tiene sólo un ala, no dos). El ala sostiene al fuselaje y resto de componentes del avión. Y el avión vuela.
Por tanto la respuesta del por qué vuelan los aviones lo tienen la física en
general, las grandes maquinarias que pueden realizar tareas complejas
fundamentan su existencia en principios de la física. No es un motor
poderoso el que hace que un avión vuele aunque si es una herramienta
"poderosa" y muy importante en el avión ,pero no es lo que
hace que volar sea posible.
Para
lograr mantenerse en el aire hay que vencer la fuerza de gravedad.
El principio que hace posible el vuelo de un avión es el mismo que hace posible el vuelo de las aves. Se llama "principio de sustentación". El principio de sustentación, también llamado principio de Bernoulli, por su descubridor Daniel Bernoulli nos dice que "la presión ejercida por un fluido es inversamente proporcional a su velocidad de flujo ya que se puede comprobar experimentalmente que la energía total de un sistema de fluidos de flujo uniforme (como por ejemplo, el aire) se mantiene constante a lo largo de la trayectoria que recorre el sistema.
Cuando ocurren variaciones en la velocidad de ciertas partes del flujo, éstas deben ser compensadas con variaciones en la presión, porque de lo contrario la energía total del sistema sería variable y no es eso lo que se comprueba en los experimentos.
El diseño aerodinámico del avión utiliza esta ley para superar la fuerza de gravedad. Considerando el hecho de que el aire es un fluido y estamos todos inmersos en él, debemos tener en cuenta que éste ejerce una presión sobre nosotros, y sobre todo objeto con el que tiene contacto.
Las alas del avión están diseñadas de modo de generar una diferencia de velocidades entre el aire que está por debajo del ala del avión (cara inferior, llamada intradós) y el que circula por su cara superior (llamada extradós).
El extradós tiene una forma abultada y el intradós es plano. Entonces, siguiendo el principio de Bernoulli, el aire que circula por encima del ala, como tiene que recorrer una trayectoria más larga, va a a una velocidad alta y ejerce una presión baja sobre el ala.
Por el contrario, el aire que circula bajo el ala, o intradós, va más lento porque realiza el camino más corto y ejerce una presión mayor sobre el ala, proporcionando la fuerza de sustento que lo empuja hacia arriba. Es decir, en contra de la fuerza de gravedad.
FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN AVIÓN EN VUELO
Como
los aviones se construyen para volar, a fin de cumplir ese propósito,
la primera fuerza que se debe conseguir que actúe es la
sustentación. Pero hay otras tres fuerzas que actúan sobre un avión
en vuelo.
El
avance de un avión dentro de una masa de aire provoca un viento
relativo que al circular por sobre sus alas produce la sustentación.
Al avanzar el avión por efecto de la tracción, automáticamente
aparece otra fuerza, la carga o la resistencia al avance, que actúa
en contraposición de la anterior. Por último, la fuerza de
gravedad, a la que se opone la arriba nombrada sustentación.
Tracción
La
tracción, que es la fuerza que produce el avance del avión,
pudiendo ser ésta un motor a pistón, turbohélice, turbofan,
turbina pura
Carga o
resistencia al avance
Se
llama así a la reacción al avance que producen las partículas de
aire al friccionar contra toda la estructura del avión. La
resistencia al avance es mayor cuando menor sea la altitud a que se
vuele, y disminuirá a medida que se ascienda, debido a que la
densidad atmosférica es inversamente proporcional a la altura.
Fuerzas de
gravedad
Esta
es la cuarta de las fuerzas que actúan sobre un avión en vuelo,
debiendo ser contrarrestada por la sustentación, siendo, por lo
tanto el peso total del avión, la primera fuerza a superar para que
el vuelo sea posible. El valor de la fuerza de gravedad entre dos
cuerpos depende de la masa de éstos y de la distancia que los
separa. Cuánto mayor sea la distancia menor será la atracción
entre ellos, pues aquella fuerza es inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia que los separa. Cuando se habla de la
atracción por gravedad entre un cuerpo y la tierra, se la denomina
“peso” de ese cuerpo.
Las
actuaciones del avión pueden deducirse fácilmente analizando la
naturaleza de las fuerzas que actúan sobre él en la condición que
se desee estudiar, vuelo horizontal, subida, viraje, etc.
http://www.youtube.com/watch?v=KMKUtk_Q1a4
FUERZA AERODINÁMIA
http://www.youtube.com/watch?v=Bi5RIp_t9zQ&list=PLF45D5CE631874771
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