¿Cómo vuelan los aviones?

Incluido en: Las leyes del movimiento

¿Cómo vuelan los aviones?

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Resumen

Los aviones utilizan las mismas fuerzas y principios físicos que las aves para volar. Descubre cómo el hombre ha copiado a la naturaleza para lograrlo.

Claves de aprendizaje

  • Cuando la fuerza ascendente (sustentación) es mayor que la descendente, el vuelo tiene lugar.
  • La tercera ley de Newton explica el vuelo.
  • La sustentación se consigue gracias a la forma de las alas de los aviones.
  • En 1903, los hermanos Wright consiguieron realizar el primer vuelo propulsado.

La casi totalidad de los temas cuenta con un pack de materiales de aprendizaje dirigidos tanto al docente como a los alumnos. Entre los recursos incluidos hay bloques con ampliación de las preguntas formuladas, diagramas etiquetados y mudos así como diversas imágenes asociadas. Puedes descargarte todos estos recursos bien en una carpeta zip o bien uno o a uno.

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Las adaptaciones evolutivas permiten volar a muchos animales, pero tuvimos que esperar hasta 1903 para que el hombre pudiera hacerlo... cuando los hermanos Wright lograron elevar su aeroplano.

Los hermanos Wright, EE UU, 1903

Esto fue posible gracias a la comprensión de las fuerzas implicadas en el proceso y a nuestra capacidad para manipularlas.

Gravedad

La gravedad terrestre actúa hacia abajo, tirando de las aeronaves hacia el suelo.

Para mantenerlas en el aire necesitamos al menos una fuerza hacia arriba de igual magnitud.

Construir aeronaves ligeras reduce el valor de la fuerza ascendente necesaria para mantener el vuelo.

Sustentación

La fuerza ascendente que mantiene a un avión en el cielo se llama sustentación, y su secreto estriba en la forma del ala –el perfil aerodinámico–, y en cómo el aire se mueve a su alrededor.

Ian Poll, Cranfield College of Aeronautics, RU - «Debido a la curvatura del ala, esta empuja el aire hacia abajo durante el vuelo. Lo que quizá no sea tan intuitivo es el hecho de que el aire que circula por encima del ala no lo hace en línea recta, sino que también se curva. Para conseguir este efecto, el ala necesita aplicar una fuerza hacia abajo sobre el aire, por lo que, tal como establece la tercera ley de Newton, el aire tirará del ala y generará la fuerza de sustentación necesaria».

La tercera ley de Newton establece que toda fuerza de acción tiene una fuerza de reacción igual y de sentido contrario. Por tanto, la fuerza descendente sobre el aire produce una fuerza ascendente sobre el ala.

Cuando la sustentación es igual o mayor que la fuerza gravitatoria que la Tierra ejerce sobre la aeronave, esta puede surcar los cielos.

Este mismo principio se aplica en todo tipo de aviones, e incluso helicópteros, donde los motores, por sí solos, no producen la sustentación, sino que empujan la nave hacia delante o hacen girar las hélices, obligando al aire a circular sobre el perfil aerodinámico.

Nuestra comprensión cada vez más profunda de las leyes de la física, y no la evolución de las especies, es lo que ha permitido que los hombres surquen los cielos.


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