Cómo Vuelan los Aviones – La Física del Vuelo de los Aviones

¿De qué forma vuelan los aeroplanos? Tabla de contenidos ¿De qué forma vuelan los aeroplanos?¿Qué sostiene un avión en el aire?¿De qué manera lo haces?La física del vuelo en avión.Exactamente el mismo principio está en …

como vuelan los aviones

¿De qué forma vuelan los aeroplanos?

Para resumir: alas, elevación, moléculas de aire y conquista de la gravedad.

¿Qué sostiene un avión en el aire?

Visto que los aeroplanos vuelen gracias a algo llamado “ascensor” es muy conocido. No obstante, hay mucho más en este fenómeno.

La mayor parte de nosotros comprendemos que “alzar” significa producir o explotar la presión del aire bajo las alas. La física de de qué forma pasa o sea tan complicada como atrayente.

Primero, si bien tendemos a enfocarnos en la elevación, una mejor forma de imaginar el vuelo, según el vídeo de Minute Physics sobre el tema, podría ser meditar en el vuelo como un medio de “equilibrio” gravitacional que sencillamente sucede en el aire.

No es tal y como si los aeroplanos estuviesen flotando en el aire. Para volar, tienen que producir empuje y sustentación balanceando distintas fuerzas gravitacionales.

¿De qué manera lo haces?

Empuje, arrastre, levante el peso

Para comenzar, como apunta el vídeo de Minute Physics, no es solo el ascensor que actúa sobre un avión, sino más bien asimismo la resistencia y las fuerzas gravitacionales que lo empujan hacia abajo.
Empuje, arrastre, levante el peso

El avión tiene peso y masa, tal como todo el equipo y equipaje, tal como cada pasajero. Todo lo mencionado debe tenerse presente en los cálculos a fin de que una aeronave sea digna de volar.

Esto quiere decir no solo producir sustentación, sino más bien producir bastante sustentación empujando la aeronave hacia arriba para contrarrestar y por ende equilibrar las fuerzas que la empujan hacia abajo.

La física del vuelo en avión.

Fuerzas y instantes a lo largo de la estabilidad del ala

Para empezar esta inmersión mucho más profunda en la física del vuelo aéreo, considere la tercera ley del movimiento de Newton: para cada acción, hay una reacción igual y opuesta.
Fuerzas y instantes a lo largo de la estabilidad a nivel de las alas

Entonces, en términos físicos, es de este modo como se consigue la estabilidad: el aire actúa como una fuerza hacia arriba en el avión, entonces se eleva, y el peso y la masa actúan como una fuerza hacia abajo, entonces se arrastra. Al equiparar estas 2 fuerzas opuestas, el resultado es la estabilidad.

En el momento en que un avión está estacionado en el suelo, el número de moléculas de aire que apalean el avión en su grupo y las alas particularmente es precisamente igual. En consecuencia, el avión continúa en su sitio. No obstante, cuando el avión despega, las moléculas de aire apalean las alas del avión de forma diferente.

Ángulo de ataque del ala del avión.

Si mira el ala de un avión, va a ver que no es recta, sino está puesta en un ángulo sutilmente inclinado, con la parte de abajo recta y la parte de arriba con una curva mucho más despacio. Esta no es sencillamente una decisión estética, sino es una sección integral para contribuir a los aeroplanos a volar y mantenerse en el aire.
Ángulo de ataque del ala del avión.

Como se ha dicho, exactamente la misma fuerza significa equilibrio, y el cabeceo y la curva de las alas interrumpen levemente este equilibrio, lo que provoca que mucho más moléculas golpeen la parte de abajo del ala y sean “mucho más duras” que la parte de arriba.

La inclinación hacia arriba de las alas afirma que el aire asimismo golpee la parte de abajo del ala de esa forma, lo que resulta en la elevación hacia arriba que es primordial para el vuelo.

Exactamente el mismo principio está en juego en la manera del ala.

Pegar una área plana de frente está designado a hacer mucho más fuerza que pegar algo en ángulo, que es precisamente lo que pasa en el momento en que las moléculas de aire apalean la parte de arriba curva del ala.

La curvatura disminuye el número de moléculas que apalean el ala y las que lo hacen en un ángulo menos conveniente a la liberación de fuerza.

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Además de esto, la manera centrípeta en que las moléculas de aire se mueven cerca del ala disminuye aún mucho más la proporción de presión ejercida por las moléculas de aire que apalean la parte de arriba del ala.

Minute Physics emplea la analogía de hallarse con una tormenta de lluvia. En un caso así, la parte frontal del cuerpo del corredor está mojada, pero la parte posterior no tanto.

Esto se origina por que el ángulo en el que se desplaza el corredor adjuntado con el movimiento hacia adelante quiere decir que la mayoría de la lluvia golpea la cara y el frente del cuerpo y sale por la espalda, dejándolo mucho más seco.

Esencialmente, sucede algo afín con las alas y el ascensor. Como gotas de lluvia que apalean un cuerpo en la analogía previo, conforme el avión avanza, las moléculas de aire pasan por medio de la parte de arriba y posterior curva y apalean la parte frontal y la parte de abajo, los puntos precisos para hacer y sostener la elevación.

Diseño aerodinámico

El diseño aerodinámico general asimismo es esencial aquí. Cualquier persona que haya hecho un avión de papel sabe que las alas de papel en ángulo diagonal dan como resultado que los aeroplanos de papel vuelen bastante superior que esos con alas rectangulares sencillos y diseños de caja.

Del mismo modo que la mitad superior curva del ala reduce la proporción de moléculas de aire y por ende la fuerza que se ejercita sobre ella, los diseños aerodinámicos de ala magra en aeroplanos reales asisten a que el aire se mueva en torno a las alas y el avión de tal modo que la resistencia se disminuye y, por consiguiente, se regresa mucho más ágil y veloz.

El avión de los hermanos Wright carecía de las alas curvas citadas aquí, en pos de un diseño mucho más grande, mucho más bóxer y mucho más chato.

Lo que continúa incesante entre su avión mucho más rudimentario y los jets mucho más enormes de esta época, y por consiguiente, lo que sirve como un aspecto crítico en el diseño del ala, es el “ángulo de ataque”, el nivel en que se inclina un ala para generar ese desequilibrio de presión de aire superior / inferior.

Fuerzas primordiales en un avión mucho más pesado que el aire

No obstante, si se inclina bastante, el fluído de aire cerca de las alas se regresa bastante áspero y errático y la aeronave no puede mantener la elevación y volar adecuadamente. Una inclinación de 15 grados tiende a ser el ángulo máximo sostenible para un vuelo aerodinámico.
Fuerzas primordiales en un avión mucho más pesado que el aire

Mover y arrastrar

No obstante, toda esta charla sobre elevación, fuerza y ​​gravedad es solo media ecuación.

Tras todo, las alas de un avión solo marchan así si el aire golpea la parte frontal y la parte de abajo con bastante fuerza para contrarrestar la cantidad que golpea la parte de arriba y, en consecuencia, hacer un desequilibrio suficientemente grande para sobrepasar la gravedad.

Esto quiere decir que la aeronave debe seguir moviéndose suficientemente veloz para sostener este desequilibrio.

Y eso nos transporta a la próxima una parte de nuestra ecuación: mover y tirar.

Empuje, arrastre, levante el peso

En resumen, el empuje empuja el avión hacia adelante, al paso que la resistencia lo detiene.
Empuje, arrastre, levante el peso

Del mismo modo que la generación de sustentación debe ver con el desequilibrio de la fuerza del ala superior / inferior, la generación de empuje debe ver con mover el aire hacia atrás con bastante fuerza y ​​agilidad para contrarrestar la fuerza de arrastre. en el avión.

Desde el Kitty Hawk hasta los cielos de Europa a lo largo de la Primera Guerra Mundial, las primeras décadas de vuelo vieron el empuje logrado primordialmente mediante hélices. Entonces se inventó el poder de los aeroplanos.

Hélice de paso fijo en madera

Hoy día, la mayor parte de los aeroplanos emplean una combinación de los 2, haciendo un trabajo juntos para llevar a cabo retroceder el aire de forma eficaz, enérgica y suficientemente rápida para contrarrestar la resistencia y, por ende, asistir al avión a sobrepasar la gravedad. .

Exactamente los mismos principios de curvatura, fuerza centrípeta y desequilibrios que crea la aeronáutica con las alas asimismo marchan para las hélices, que atrapan el aire bajo sus hélices y las empujan hacia atrás.

En el momento en que hacen esto con bastante fuerza, la proporción de empuje sobrepasa la proporción de resistencia y el avión avanza.

De qué manera se dirigen los aeroplanos en el aire

Todo lo mencionado es excelente, pero ¿qué ocurre con la dirección en el aire? Lograr que un enorme avión de metal despegue del suelo es una hazaña increíble, pero no va a significar bastante si solo puedes volar on-line recta.

Naturalmente, los pájaros no solo vuelan on line recta, y ahí es donde conseguimos nuestra contestación.

En el momento en que observamos pájaros volando y virando, bajan un ala o la otra y después vuelan en un ángulo pronunciado mientras que viran.

Los aeroplanos, como es natural, hacen lo mismo. En el momento en que un avión debe girar, un lado se inclina mucho más bajo que el otro conforme el avión se inclina en la dirección que el conduzco desea girar.

Dados todos y cada uno de los puntos precedentes sobre la elevación y de qué manera las moléculas de aire apalean la parte de abajo de las alas, la razón de esto ahora puede ser visible.

Al inclinar y sumergir el avión así, el conduzco crea otro desequilibrio en la manera en que las moléculas de aire apalean las alas.

En esta ocasión es para acrecentar la fuerza del aire en un ala sobre la otra.

Del mismo modo que un desequilibrio de presión de aire superior / inferior hace la sustentación, un desequilibrio de izquierda a derecha en la proporción de presión de aire ejercida sobre las alas deja que la aeronave gire.

Un último consejo en las puntas de las alas.

Al final, debe tenerse presente que los aeroplanos modernos con frecuencia tienen puntas de ala, asimismo llamadas aletas, que van en el final.

¿Por qué razón?

Las alas no devuelven el aire en distribuciones perfectas, suaves y ordenadas, sino más bien en “vórtices de alas”, o sea, enormes vórtices de aire. Más allá de que la mayoría va tras el avión, una sección da un giro hacia arriba, lo que puede achicar la sustentación.

Los aeroplanos modernos hacen esto merced a las puntas de las alas invertidas, que asisten a reducir el efecto que estos remolinos de aire tienen la posibilidad de tener en la aptitud de la aeronave para sostener la sustentación y un vuelo despacio hacia adelante.

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