1. Energía cinética:
* Definición: La energía del movimiento. Cuanto más rápido se mueve un avión, más energía cinética posee.
* Fórmula: Ke =1/2 * mv² (donde m =masa, v =velocidad)
* Cambios: La energía cinética aumenta durante el despegue y la aceleración. Disminuye durante el aterrizaje y la desaceleración.
2. Energía potencial:
* Definición: La energía de la posición. Cuanto mayor vuela un avión, más energía potencial tiene.
* Fórmula: Pe =mgh (donde m =masa, g =aceleración debido a la gravedad, h =altura)
* Cambios: La energía potencial aumenta durante el ascenso y disminuye durante el descenso.
3. Energía interna:
* Definición: La energía asociada con el estado interno del avión, incluida la temperatura del motor, el combustible y el aire dentro de la aeronave.
* Cambios: La energía interna aumenta durante la operación del motor, la combustión de combustible y la fricción entre las partes móviles. Disminuye debido al enfriamiento y la disipación de energía.
4. Energía térmica:
* Definición: La energía asociada con la temperatura del avión y sus alrededores.
* Cambios: La energía térmica se intercambia con el medio ambiente. El avión se calienta debido a la fricción y la operación del motor, y se enfría debido a la resistencia al aire y la pérdida de calor en el aire circundante.
5. Energía química:
* Definición: La energía almacenada en el combustible.
* Cambios: La energía química se convierte en energía térmica y energía cinética durante la combustión de combustible en los motores.
Transformaciones energéticas:
* Operación del motor: La energía química en el combustible se transforma en energía térmica (calor) dentro del motor. Esta energía térmica se usa para expandir los gases, que a su vez impulsan el motor y producen empuje, aumentando la energía cinética del avión.
* despegue y ascenso: La energía cinética aumenta durante el despegue y la energía potencial aumenta durante el ascenso.
* Vuelo de crucero: El plano mantiene una energía cinética y potencial relativamente constante. La mayor parte de la energía producida por el motor entra en superar la resistencia al aire.
* Descenso y aterrizaje: La energía potencial disminuye durante el descenso, y la energía cinética disminuye durante el aterrizaje.
Factores importantes:
* Resistencia del aire: La resistencia al aire se opone al movimiento del avión, lo que hace que pierda energía cinética. Esta energía se disipa como calor.
* Gravedad: La gravedad actúa en el avión, constantemente tratando de bajarlo. Esta fuerza debe ser contrarrestada por el elevador ascendente generado por las alas.
* Eficiencia del motor: La eficiencia de los motores determina cuánto de la energía química del combustible se convierte en energía cinética útil.
En resumen: Los cambios de energía de un avión son una interacción compleja de energía cinética, potencial, interna, térmica y química. El motor convierte la energía química en energía cinética para impulsar el avión, y la energía se intercambia constantemente con el medio ambiente debido a la fricción, la gravedad y la resistencia al aire.
