Aerodinámica

¿Porqué vuelan los aviones?

Aunque hay varias respuestas a esta pregunta, incluyendo “magia” y “dinero”, la física, y en especial la aerodinámica nos ayudan a entender este fenómeno, y la “magia” que ocurre sobre el ala.

Lo primero que debemos entender es que, para poder elevarse, el avión debe ser capaz de generar una fuerza suficientemente grande y opuesta al peso. Para poder avanzar, debe generar una fuerza lo suficientemente grande para poder contrarrestar su propia resistencia. Esto se ve representado de la siguiente manera:

Para poder generar sustentación y elevarse, el avión tiene unos dispositivos aerodinámicos llamados ala. Estos, debido a su forma (que pueden ver mas detalle aquí), generan una diferencia de presión entre el flujo de aire sobre el ala (extrados) y bajo el ala (intrados). Dada esta diferencia, resulta una fuerza ascendente que, cuando es lo suficientemente grande, vence al peso y el avión se eleva. Esta fuerza, llamada sustentación, depende las siguientes variables:

  • Densidad del Aire
  • Velocidad del flujo del aire
  • Coeficiente de Sustentación (que depende de la forma del ala y su ángulo de ataque)
  • Superficie del Ala

Es importante que sepan que existe la creencia que la partícula de aire que se separa cuando impacta el ala se vuelve a encontrar al final del ala. La Universidad de Cambridge realizo varios estudios y llego al a conclusión que esto no es del todo correcto.

En el video se puede apreciar como el flujo de extrados se separada del ala antes que el de intrados.

Hablamos en este post sobre como funciona en detalle el ala y como su forma afecta a la cantidad de sustentación generada.

Por otro lado, la resistencia al movimiento del avión es contrarrestada por la acción del motor, y hélices, según el tipo de motor que tenga instalado el avión. Además, genera la velocidad necesaria para que el ala comience a generar sustentación. Hablamos más sobre los tipos de motores y como funcionan en la sección motores.

Con esto, se tienen los ingredientes necesarios para que el avión pueda elevarse y mantenerse en el aire.

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