Fuerzas de sustentacion avion

1. ¿Por qué vuela un avión?
interesante averiguar la magia que hay detrás que
hace esto posible.
La clase pasada de termo, nos explicaron que la
principal razón de que los aviones vuelen se debe al
principio de Bernoulli…
Y la explicación consiste en que, como debe pasar
la misma cantidad de aire por arriba y por debajo
del ala, debe recorrer mas distancia el aire en la
parte de arriba (debido a su forma característica),
por tanto el aire va mas deprisa arriba del ala que
por abajo.
Y esto genera una disminución de presión en la
parte superior, por tanto se eleva, ya que tiene una
resultante normal al avión.
Entonces, esta es la primera parte del truco de
magia, la segunda parte es ¿como consiguen ese
empuje que permite la sustentación?

2. Construyendo una prensa hidráulica NM3 Física

3. • Flujo - Hidrodinámica

4. Construyendo una prensa hidráulica NM3 Física
Pongamos atención en la forma del ala del
avión.
La parte inferior del ala de un avión es básicamente plana y la superior
convexa o abultada hacia arriba. Cuando el aire comienza a fluir y encuentra
el borde anterior del ala (o borde de ataque), el flujo se divide en dos. Una
parte continúa sin cambio por debajo del ala, pero otra parte debe pasar por
encima del ala.

5. Construyendo una prensa hidráulica NM3 Física
Consecuencias de la forma del ala.
Debido a la forma del ala, el aire que debe pasar por arriba debe
recorrer en el mismo tiempo una mayor distancia que el que pasa
por debajo (esto es una exigencia del principio de conservación de
la energía aplicado a las moléculas de aire en movimiento), por lo
cual el aire que pasa por arriba debe hacerlo a mayor velocidad que
el que pasa por abajo.

6. Construyendo una prensa hidráulica NM3 Física
El aire ejerce menor presión cuanto más rápido se mueve (Principio
de Bernoulli), por lo que la presión en la parte superior del ala será
menor a la presión en la parte inferior, con lo que se producirá una
fuerza neta de abajo hacia arriba que tenderá a elevar el avión.
Consecuencias de la forma del ala.

7. Construyendo una prensa hidráulica NM3 Física
En conclusión.
En la parte superior del ala, la velocidad del aire es mayor que en la
parte inferior y la presión que ejerce sobre el ala es menor. En
cambio, en la parte inferior del ala, la velocidad del aire es menor
que en la parte superior y la presión que ejerce sobre el ala es
mayor. Esto producirá una fuerza neta de abajo hacia arriba que
tenderá a elevar el avión.

8. Construyendo una prensa hidráulica NM3 Física
Importancia de la forma del ala.
Con un perfil del ala del avión
como el siguiente no habría
sustentación del avión: la velocidad
y la presión del aire son iguales en
la parte superior e inferior del ala.
Con un perfil del ala del avión
como el siguiente si habría
sustentación del avión.