Aviacion

Física de vuelo
IVAO Colombia Por Andrés Palacios

Para volar nuestro avión primero necesitamos conocer que lo mantiene en el aire, y como se mueve en el mismo. En esta lección estudiaremos las fuerzas que mantienen en el aire un avión. Primero veremos como el avión se mantiene en el aire. Peso – Sustentación – Tracción – Resistencia Todo cuerpo tiene un peso propio, este es una fuerza que loatrae hacia el centro del planeta. Si el cuerpo se encuentra sobre una superficie, permanecerá sobre ella; esto debido a que la superficie reaccionará con una fuerza cuya magnitud es igual al peso del cuerpo pero con sentido opuesto.

Este principio se llama “Principio de acción y reacción“, tercera ley de Newton, y en el se basa toda la física. “Si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza(acción), éste reacciona contra aquél con otra fuerza de igual valor y dirección, pero de sentido contrario (reacción).” Es decir, a toda acción le sigue una reacción de igual valor, pero en sentido contrario. Así se equilibran, se anulan y el cuerpo se mantiene en su estado, es decir en reposo. Para que un avión se mantenga estable en el aire, deberá existir una fuerza que compense la fuerza ejercidapor el peso del avión. Necesitaremos entonces una fuerza hacia arriba, que sostenga la fuerza hacia abajo del avión. Esta fuerza se llama sustentación; dependiendo de la relación entre el peso del avión y la sustentación, el avión ascenderá, descenderá o volará nivelado. En un avión la sustentación es generada por el empuje que producen los motores, sumado a la aerodinámica de las alas.Física de vuelo
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Todo cuerpo que se mueve se someterá a una fuerza que se opone a su desplazamiento. Se conoce como resistencia Un buen ejemplo es un vehiculo se mueve con una velocidad constante, el motor empuja lo empuja hacia delante con una fuerza llamada tracción, se mantiene con una velocidad constate debido a que la resistencia actúa en sentido contrario y conigual magnitud.

Sin resistencia el cuerpo solamente necesitaría corto impulso para desplazarse y mantendría la misma. La resistencia es creada por la naturaleza y actúan como frenos lo que implica efectos como calentamiento, desgaste, mayor consumo, y más.

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Sustentación en las alas El tema de la sustentación de alas es un tema complejopor poseer leyes de física bastante complejas. Para explicar de una manera simple este tema, usaremos la conocida ley de Bernoulli. Esta expresa que: “La energía total de un fluido ideal en movimiento mantiene constante”, es decir, la relación entre la presión y la velocidad del fluido es inversamente proporcional, al aumentar una, la otra disminuye. Primero veamos las geometría del ala de unavión:

Borde de ataque: Borde delante y redondeado del ala, es la que primero toma contacto con el flujo de aire. Zona susceptible a tener formación de hielo, suele tener sistema antihielo o de deshielo. Borde de fuga: Borde posterior (“trasero”) del ala, es donde el flujo de aire que pasa por el ala regresa a la corriente libre. Extradós: Parte superior del ala, está entre el borde de ataque ysalida. Allí se forman las bajas presiones (vuelo normal). Intradós: Parte inferior del ala, entre el borde de ataque y salida. Allí se forman las sobre presiones (vuelo normal).

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El ala genera sustentación cuando el viento circula frente a ella. Se le denomina viento relativo, cuando impacta contra el borde de ataque del ala se divide, por elextradós y el intradós. El viento que circulará por el intradós, reducirá su velocidad y generará mayor presión. El que circulará por el extradós aumentará su velocidad y disminuirá la presión. Todos estos efectos son producidos por la forma que tiene el ala, diseñada para atrapar el viento de la mejor manera. Esta diferencias de presión generadas, actúan como fuerzas, más alta en el intradós y...