¿Por Que Vuelan Los Aviones?

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD TICOMAN

Mecánica de sólidos:
¿Por qué vuela un avión?

Nombre:
Rojas Falcón David

Profesor:
Mario Carpinteyro Montelongo

Grupo:
3AM1

Objetivo:
Que el alumno comprenda, enfocado en los principios físicos y de la propia estructura, él porque es posible el vuelo de una aeronave.Introducción:
Todo el que ha viajado en avión o simplemente lo haya visto volar no puede menos que preguntarse cómo una máquina más pesada que el aire puede despegar de una pista, mantenerse en el aire, trasladarse de un punto a otro sin perder el rumbo y aterrizar de nuevo en el aeropuerto de destino.
Independientemente del fabricante, tipo, modelo y tamaño, los aviones posen elementos comunes sin loscuales no podrían volar. Todos necesitan un fuselaje, alas, cola y superficies flexibles para el control del vuelo. De hecho, solamente con esos elementos un planeador puede volar y aterrizar sin necesidad de tener ningún motor que lo impulse, aunque este tipo de avión para levantar vuelo necesita utilizar un mecanismo auxiliar que le suministre el impulso inicial para el despegue, como porejemplo un automóvil que lo arrastre por la pista enganchado a un cable. Una vez que el planeador despega, el piloto libera el cable que lo une al dispositivo de arrastre y ya puede continuar el vuelo solo, aprovechando las corrientes de aire ascendentes.
Pero además de estos conocidos elementos, es necesario también analizar los principios físicos que realmente fundamentan el vuelo de una aeronave,tales como el teorema de Bernoulli o el efecto Ventouri, también conocido como principio de sustentación.
Este reporte está hecho con la finalidad de exponer de manera breve, como actúan estas fuerzas sobre la aeronave, así como lo importante que es el propio diseño de la misma.

Desarrollo:
Para comenzar, tenemos que fijar una respuesta a la pregunta planteada, ¿Por qué vuela un avión?Primero que nada, sabemos que al igual que en un ave, la parte fundamental para que un avión vuele, son sus alas, más específicamente el diseño de las mismas.
Como se observa en la imagen, el diseño de las alas de un ave planeadora, como las águilas o los buitres, son de larga envergadura y con una gran superficie, lo cual busco emularse en las aeronaves.
Esto es porque las alas de estas aves estándiseñadas para aprovechar al máximo las fuerzas que actúan sobre ellas, las cuales son la sustentación (Efecto Ventouri) y el principio de Bernoulli.
Comencemos pues con la siguiente definición:
“Un objeto plano, colocado un poco inclinado hacia arriba contra el viento, produce sustentación; por ejemplo una cometa.”
La sustentación, es una consecuencia del efecto Ventouri, que dice lo siguiente:“Al pasar por un estrechamiento las partículas de un fluido aumentan su velocidad”

Efecto Ventouri
Claramente, si un avión pretende aprovechar estos efectos para lograr elevarse, requiere que su diseño este enfocado en aprovechar estas circunstancias al máximo.
Un perfil aerodinámico, es un cuerpo que tiene un diseño determinado para aprovechar al máximo las fuerzas que se originan por lavariación de velocidad y presión cuando este perfil se sitúa en una corriente de aire.
Sin embargo, se ha mencionado una variación de presión, y para poder contemplarla, debemos ser capaces de entender su comportamiento, mediante el teorema de Bernoulli, que se expresa de la siguiente manera:
“La presión interna de un fluido (líquido o gas) decrece en la medida que la velocidad del fluido seincrementa", o dicho de otra forma "en un fluido en movimiento, la suma de la presión y la velocidad en un punto cualquiera permanece constante", es decir que  p + v = k.”
Ya con ambas definiciones, podemos relacionarlas con una aeronave de la siguiente manera:
El ala produce un flujo de aire en proporción a su ángulo de ataque (a mayor ángulo de ataque mayor es el estrechamiento en la parte...