Implicaciones en el vuelo de un avion.

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Marco teórico.

Principio de bernoulli.
El principio de bernoulli, juega un papel de importancia para que podamos conocer el vuelo de un avión, ya que con él se comprenden otros efectos influyentes en el vuelo.

El principio de bernoilli, describe como es el movimiento de un fluido a lo largo de una línea de corriente. Un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen decirculación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes: Cinético, que es la energía debida a la velocidad que posea el fluido; Potencial gravitacional que es la energía debido a la altitud que un fluido posea; Energía de flujo, esta es la energía que un fluidocontiene debido a la presión que posee.
Esta es la ecuación o trinomio de Bernoulli
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Aquí la letra v = reprecenta velocidad del fluido en la sección considerada.
g =aceleración gravitatoria, z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia. P = presión a lo largo de la línea de corriente. ρ = densidad del fluido.

El teorema de Bernoulli establece que cuandoaumenta la velocidad de un fluido, en este caso el aire, disminuye su presión. Cuando la corriente de aire choca con el ala, se divide en dos corrientes de aire, una pasando por debajo del ala y otra por encima del ala. El diseño del ala permite que la velocidad del aire que pasa por debajo sea menor a la velocidad del aire que pasa por encima, por lo que la presión debajo del ala será mayor yla presión por encima del ala será menor. Esto gradiente en el ala produce una fuerza resultante hacia arriba que es la responsable de mantener el objeto sustentado en el aire. La fuerza resultante debe vencer la fuerza gravitatoria.

Este teorema se lleva a la práctica con el diseño de las alas, las cuales regularmente tienen un ángulo de inclinación y superficie curveada que modifican elperfil de flujo de aire a través de ellas.

p + v = k.
Para que se mantenga esta constante k, si una partícula aumenta su velocidad v será a costa de disminuir su presión p, y a la inversa. El teorema de Bernoulli se suele expresar en la forma p+1/2dv² = constante, denominándose al factor p presión estática y al factor 1/2dv² presión dinámica.

|p + 1/2 dv² = k;       1/2 dv² = pd |p=presión en un punto dado.      d=densidad del fluido.      v=velocidad en dicho punto.      pd=presión dinámica.

 

El aire esta dotado de presión p, y este aire con una densidad d fluyendo a una velocidad v contiene energía cinética lo mismo que cualquier otro objeto en movimiento (1/2 dv²=energía cinética). Según la ley de la conservación de la energía, la suma de ambas es una constante:p + (1/2dv²) = constante. A la vista de esta ecuación, para una misma densidad (asumimos que las partículas de aire alrededor del avión tienen igual densidad) si aumenta la velocidad v disminuirá la presión p y viceversa.

Enfocando este teorema desde otro punto de vista, se puede afirmar que en un fluido en movimiento la suma de la presión estática pe (la p del párrafo anterior) más lapresión dinámica pd, denominada presión total pt es constante: pt=pe+pd=k; de donde se infiere que si la presión dinámica (velocidad del fluido) se incrementa, la presión estática disminuye.

La velocidad de un fluido aumenta cuando este pasa por un lugar estrecho y con este aumento de velocidad hay un decrecimiento en la presión. Esto se presenta cuando el aire que pasa por las alas se divide en dossecciones, inferior y superior, donde la superior, debido a la curvatura de las alas, es la sección por donde pasa mas rapdio el aire y que baja su presión. Esa curvatura del ala representa que el aire tendrá que recorrer un camino más largo para llegar al borde de salida. De esta manera la parte inferior del ala es por donde el aire viajara con más presión, formando porte a la sustentación....
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