Porque vuelan los aviones principio de bernoulli

Porque vuelan los aviones principio de bernoulli

el principio de bernoulli explicado

La ecuación de Bernoulli se basa en la conservación de la energía y el movimiento de los fluidos. Se utiliza mucho para explicar cómo vuelan los aviones: «La presión del aire bajo el ala es mayor que la presión por encima del ala, ya que la velocidad allí es mayor. La diferencia de presión crea la sustentación necesaria para empujar el avión fuera del suelo, y el avión vuela». ¿Correcto? No, muy equivocado.

Normalmente, cuando se pregunta a los profesores e incluso a muchos científicos cómo vuelan los aviones, utilizan la ecuación de Bernoulli. La ecuación de Bernoulli fue desarrollada en 1738 por el físico suizo Daniel Bernoulli. En 1752, otro físico suizo, Leonhard Euler, que trabajaba en la conservación de la energía, la reescribió en la forma que se utiliza hoy. La ecuación se centra en el movimiento de los fluidos, utilizando la presión y la velocidad. Según la ecuación de Bernoulli, a medida que la velocidad del fluido (gas o líquido) aumenta, su presión disminuye. ¿Es esto lo que ocurre alrededor de las alas de un avión?

Cuando un avión comienza a moverse, intervienen tanto la energía cinética (en movimiento) como la potencial (sin movimiento). La energía potencial es de dos tipos: la de elevación y la de presión. Si se utilizaran símbolos para explicar el movimiento y los números, los resultados serían los siguientes:

cómo explica el principio de bernoulli el vuelo de los aviones

El control de un avión se realiza en tres ejes: La guiñada, el cabeceo y el alabeo. El movimiento de las superficies del ala, del plano de cola y de las aletas cambia la inclinación de estas partes y afecta a su sustentación (y a su resistencia) y proporciona fuerzas para cambiar la trayectoria del avión.

El principio de Bernoulli ayuda a explicar que un avión puede lograr la sustentación gracias a la forma de sus alas. Éstas tienen una forma que permite que el aire fluya más rápido por la parte superior del ala y más lento por la parte inferior. El aire que se mueve rápidamente equivale a una presión de aire baja, mientras que el aire que se mueve lentamente equivale a una presión de aire alta. Por lo tanto, la alta presión del aire por debajo de las alas empujará el avión hacia arriba a través de la presión del aire más baja.

Los resultados de estos desafíos pueden ser sorprendentes. Has soplado sobre el papel y ha subido en lugar de bajar. Has soplado por debajo del puente y éste ha bajado, en lugar de subir. Has soplado entre las serpentinas y éstas se han movido hacia dentro, no hacia fuera.

el principio de bernoulli para niños

¿Has visto alguna vez fotos o vídeos en los que se ve cómo se desprende el tejado de una casa durante un huracán o un tornado? Quizá te sorprenda saber que, en realidad, el techo no se desprende por los fuertes vientos, sino por el aire del interior de la casa. Esto se explica por el principio de Bernoulli, que establece que los fluidos o el aire que se mueven rápidamente, como los vientos fuertes, tienen una presión menor que el aire que se mueve lentamente. En un huracán, el rápido flujo de aire por encima de la forma del tejado genera una zona de baja presión. Esto crea una diferencia de presión entre el aire del exterior y el del interior de la casa. Al final, la diferencia de presión es lo suficientemente grande como para que el aire del interior de la casa empiece a empujar el tejado. El tejado experimenta una elevación, similar a la del ala de un avión, y sale volando. En esta actividad pondrás en práctica el principio de Bernoulli, pero no te preocupes, ¡tu tejado estará a salvo!

Daniel Bernoulli fue un científico suizo que en el siglo XVIII estudió el comportamiento de los fluidos cuando están en movimiento. Al experimentar con fluidos que circulaban por un tubo en forma de reloj de arena, hizo un descubrimiento. Se dio cuenta de que los fluidos que se mueven rápidamente producen menos presión y los fluidos que se mueven lentamente producen más presión. Su descubrimiento se conoce como el principio de Bernoulli. No sólo es válido para los fluidos, sino también para el aire, ya que los gases, al igual que los fluidos, pueden fluir y adoptar diferentes formas. Una demostración sencilla del principio de Bernoulli consiste en hacer flotar una pelota de ping pong en una corriente de aire en movimiento, por ejemplo, sobre un ventilador o un secador de pelo apuntando hacia arriba. ¿Por qué la pelota no sale volando del ventilador? Es por el principio de Bernoulli. El aire en movimiento, que lleva la pelota al aire, tiene una presión inferior a la del aire que la rodea. Cuando la pelota empieza a caer de la columna de aire por encima del ventilador, el aire circundante de mayor presión empuja la pelota de vuelta a la zona de menor presión por encima del ventilador. Como resultado, la pelota se mantiene a flote sobre el ventilador.

física del vuelo de los aviones

Foto: Cuatro fuerzas actúan sobre un avión en vuelo. Cuando el avión vuela en horizontal a velocidad constante, la sustentación de las alas equilibra exactamente el peso del avión y el empuje equilibra exactamente la resistencia. Sin embargo, durante el despegue, o cuando el avión intenta ascender en el cielo (como se muestra aquí), el empuje de los motores que empujan el avión hacia adelante supera la resistencia (resistencia del aire) que lo hace retroceder. Esto crea una fuerza de sustentación, mayor que el peso del avión, que lo impulsa hacia el cielo. Foto de Nathanael Callon, cortesía de las Fuerzas Aéreas de EE.UU.

En muchos libros de ciencia y páginas web, leerás una explicación incorrecta de cómo un perfil aéreo como éste genera sustentación. La explicación es la siguiente: Cuando el aire se precipita sobre la superficie superior curvada del ala, tiene que viajar más lejos que el aire que pasa por debajo, por lo que tiene que ir más rápido (para cubrir más distancia en el mismo tiempo). Según un principio de la aerodinámica llamado de Bernoulli

Aunque esta explicación del funcionamiento de las alas se repite mucho, es errónea: da la respuesta correcta, ¡pero por razones completamente equivocadas! Piénsalo un momento y verás que si fuera cierto, los aviones acrobáticos no podrían volar al revés. Voltear un avión produciría «downlift» y lo haría caer al suelo. No sólo eso, sino que es perfectamente posible diseñar aviones con alas simétricas (mirando directamente hacia abajo) y que sigan produciendo sustentación. Por ejemplo, los aviones de papel (y los fabricados con madera de balsa fina) generan sustentación aunque tengan alas planas.

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