dimarts, de novembre 20, 2007

Solución a la adivinanza I




Pues tenemos dos respuestas, con defensores para cada una. La primera, quizás, es la más extendida puesto que la enseñan en escuelas de ingeniería y en escuelas de vuela.
SOLUCIÓN 1 : Según el principio de Bernoulli, cuando un fluido (gas o líquido) aumenta la velocidad, disminuye su presión en las superfícies adyacentes, creándose una depresión en esa zona. Eso es principalmente lo que se logra con el perfil alar. Aumentar la velocidad del aire en la zona superior del ala, creándose una depresión que genera una fuerza de sustentación y por lo tanto, eleva o sostiene al avión. Según el ángulo de ataque (ángulo que forma la línea de simetria del ala con la horizontal), esta depresión (y por tanto la sustentación del avión) será mayor o menor. En otras palabras, suponiendo que al cortar el aire las dos partes deben reunirse al final del ala, el aire en la parte superior debe ir a mayor velocidad ya que tiene mayor camino a recorrer. Et voilà! El A380 puede volar!
SOLUCIÓN 2 : El principio de Bernoulli está muy bien excepto que para el tema del ala está suponiendo que la masa de aire superior y la masa de aire inferior deben llegar al mismo tiempo a la parte final del ala (y por lo tanto la parte superior va a mayor velocidad). Pero esto no tiene por qué ser cierto. Si bien el principio de Bernoulli contribuye al levantamiento del avión, por sí solo necesitaría de un ala con perfil de ballena jorobada o viajar a velocidades muy elevadas (un Cessna sólo alcanza los 200 y pico km por hora). Vamos a la tercera ley de Newton (para cada acción existe una reacción). Si el ala está siendo empujada hacia arriba hay algo que está siendo empujado hacia abajo. Qué? El aire. Cuando un fluido como el aire fluye a lo largo de una superfície curvada, tiende a aferrarse a la superfície (efecto Coanda).Como consecuencia, el aire está abrazando la forma del ala. El aire en la parte superior se abraza y sigue esta forma, e idem para la inferior. Por lo tanto, las dos corrientes, además de seguir caminos distintos, confluyen en la parte final del ala en direcciones diferentes. De hecho, el aire que fluye por la parte superior sale al final del ala empujado hacia abajo, por lo que según la tercera ley de Newton, el ala es empujada hacia arriba (la corriente inferior desvía el flujo de aire, creando un flujo turbulento en dirección hacia abajo) . Además de esto, según el ángulo de ataque (generalmente 4º), el aire está impactando mayormente contra la superfície inferior, por lo que por la tercera ley de Newton, el ala es empujada hacia arriba y el aire hacia abajo. Et voilà! el Boeing 747 ya puede volar!
Pregunta adicional : ¿Puede un avión volar boca abajo? ¿Cómo?
PD : La foto de la adivinanza es el aeropuerto de Philipsburg, en la isla de St. Marteen (Antillas holandesas, en el Caribe)