¿PORQUÉ Y CÓMO VUELAN
LOS AVIONES?
FUENTES:
Los aviones y elecópteros
actuales son máquinas que van desde las más pequeñas dimensiones
de un juguete teledirigido, hasta las enormes proporciones de un
avión convencional de pasajeros, capaz de superar las 350 toneladas.
En el tema hemos estudiado las leyes de Newton de la dinámica. El
porqué del vuelo de los aviones se basa en otras leyes que derivan
en parte de éstas y son más expecíficas: las leyes de la
aerodinámica.
La aerodinámica estudia
los gases en movimiento y las fuerzas que afectan a los cuerpos que
se inmersan en ellos. Las leyes de la aerodinámica se aplican a
cualquier cuerpo que se mueva por el aire, como en nuestro caso de
los aviones. Los esquemas y dibujos de esta página web son muy
claros y nos ayudarán a entender estas leyes.
1. Teorema de Bernoulli.
Para que nuestro avión se mantenga en el aire, es
necesario que la fuerza vertical que lo eleve, deberá ser mayor a la
fuerza de la gravedad, que empuja en sentido contrario.
Esta fuerza se basa en la
forma de las alas del avión. La curvatura del ala, como vemos en el
dibujo, obliga a el aire, a pasar a mayor velocidad por encima que
por debajo, es decir, se crea una diferencia de presión que obliga
al avión a subir.
Esto es lo que nos dice
el teorema de Bernoulli, "la presión interna de un fluido
(líquido o gas) decrece en la medida que la velocidad del fluido se
incrementa", es decir, si aumenta la velocidad del aire por
encima del ala, la presión será menor, y por eso tenderá a
ascender.
2. Leyes de Newton.
La primera ley de Newton
nos dice que si la suma de todas las fuerzas que actúan sober un
cuerpo es cero, el cuerpo mantendrá su velocidad constante. En esta
ley nos apoyamos para defender que, para vencer a la fuerza del peso
que tira del avión hacia abajo, la fuerza que ya hemos estudiado de
sustentación, que se explicaba mediante el teorema de Bernoulli, la
anulaba. Ahora hay que anular la fuerza de resistenca del aire, y
para ello, los motores y hélices del avión, generan una fuerza de
igual valor hacia el lado contrario. Así de anulan todas las fuerzas
y el avión se mueve con una velocidad constante.
Así se intenta que la
forma de los aviones sea lo más aerodinámica posible, es decir, que
ofrezca la menor resistencia con el aire posible para vencer su
fuerza de resistencia. Y también, que el avión sea lo más ligero
posible, para vencer a la fuerza peso que tira hacia abajo del avión.
En el dibujo se muestra, que todas las fuerzas son iguales, y por
tanto, se anulan.
El esquema final, sería
el siguiente:
Y en los helicópteros,
ocurriría algo similar:
Maria del Pilar Miralles
Castillo, 4º B
