Los aviones vuelan utilizando los principios de la aerodinámica para crear sustentación, que es la fuerza que se opone a la gravedad y permite que un avión permanezca en el aire. La sustentación se genera por la diferencia de presión de aire entre la parte superior e inferior del ala. La forma del ala, conocida como perfil aerodinámico, hace que el aire fluya más rápido por la parte superior del ala que por la inferior. Esto crea un área de menor presión sobre el ala y un área de mayor presión debajo del ala. La diferencia de presión crea una fuerza neta hacia arriba, que es sustentación.
El efecto Bernoulli
El efecto Bernoulli es un principio fundamental de la dinámica de fluidos que explica cómo se genera la sustentación. El efecto establece que a medida que aumenta la velocidad de un fluido, la presión del fluido disminuye. Esta es la razón por la que la presión del aire es menor sobre el ala que debajo de ella:el aire fluye más rápido sobre la parte superior del ala, por lo que la presión es menor.
Tercera ley de Newton
La tercera ley del movimiento de Newton establece que para cada acción hay una reacción igual y opuesta. Esta ley explica cómo las alas de un avión generan empuje. A medida que las alas empujan el aire hacia abajo, el aire empuja hacia atrás las alas con una fuerza igual y opuesta. Esta fuerza se llama arrastre y es la que impulsa al avión hacia adelante.
Las cuatro fuerzas del vuelo
Para volar, un avión debe vencer cuatro fuerzas:peso, sustentación, resistencia y empuje. El peso es la fuerza de gravedad que empuja el avión hacia el suelo. La sustentación es la fuerza que se opone al peso y mantiene el avión en el aire. La resistencia es la fuerza que resiste el movimiento del avión en el aire. El empuje es la fuerza que impulsa al avión hacia adelante.
Cómo despegan y aterrizan los aviones
Para despegar, un avión debe generar suficiente sustentación para superar su peso. Esto se hace aumentando la velocidad del aire que fluye sobre las alas. A medida que aumenta la velocidad, aumenta la sustentación y el avión comienza a ascender.
Para aterrizar, un avión debe reducir su velocidad para que la sustentación disminuya y el avión comience a descender. Esto se hace reduciendo la potencia de los motores y desplegando los flaps y spoilers, que aumentan la resistencia y ralentizan el avión.
Los aviones son máquinas complejas
Los aviones son máquinas complejas que requieren un cuidadoso equilibrio de fuerzas para volar. Los principios de la aerodinámica son esenciales para comprender cómo funcionan los aviones y cómo pueden permanecer en el aire.