Experimento Cómo Vuelan los Aviones. Principio de Bernoulli

por | 14 noviembre, 2018
Experimento Cómo Vuelan los Aviones. Principio de Bernoulli
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Tema Mecánica de Fluídos
Categoría Experimentos de Física
Descripcion corta Este experimento está realizado en el Museo de Ciencias de Alcobendas, en uno de los experimentos en la zona interactiva. Explica uno de los motivos por el que vuelan los aviones, la elevación de las alas según el principio de Bernoulli. En el video puedes ver cómo se eleva el ala tan solo por acción del viento y su propia geometría.

 

 

EXPERIMENTO PASO A PASO PORQUÉ VUELAN LOS AVIONES. BERNOULLI.

Este experimento está realizado en el Museo de Ciencias de  Alcobendas, donde cuentan con una zona interactiva llena de experimentos muy interesantes de física.

  1. Consiste en un perfil de un ala (sección de ala como si la cortases por la mitad) y un ventilador de aire. Al encender el botón empieza a salir el aire y se puede ver cómo el ala se eleva, sólo por acción de su geometría.

Experimento Aviones Bernoulli. Paso 1

2. Al comienzo del experimento la sección de ala está en reposo

Experimento Aviones Bernoulli. Paso 2

3. Al comenzar a salir el aire la sección de ala se eleva, sólo por acción de su geometría y del viento. Esto simularía la acción de un avión moviéndose y el aire del ventilador sería el propio viento que chocaría frontalmente con el avión en movimiento.

Experimento Aviones Bernoulli. Paso 3

Esta elevación del ala se debe al principio de Bernoulli (explicado en el siguiente apartado), por el que el aire que recorre la parte superior del ala ejerce menos presión que el aire que recorre la parte inferior del ala. Al haber mayor presión abajo que arriba, se produce una sustentación de las alas.

El principio de Bernoulli y la geometría de las alas no es la único motivo por el que vuelan los aviones.

EXPLICACIÓN TÉCNICA EXPERIMENTO

Experimento Vuelo de Avión

Lo que ocurre es que el aire que viaje por la parte superior del ala viaja más rápido que por la parte inferior. Esto es así para cumplir el principio de conservación de la masa, donde el caudal de aire que entra debe ser igual al caudal de aire que sale. Al tener que cubrir más distancia por la parte superior debe hacerlo más rápido.

El principio de Bernoulli por otro lado nos dice que la energía en caudales de flujo cerrados se mantiene constante en cada sección. La energía del flujo es debido a su velocidad (cinética), a su altura (potencial) y a su presión. Si varía la velocidad del flujo, para que se mantenga constante la energía debe disminuir su presión (teniendo en cuenta q no varía la altura). La presión por tanto de la parte superior del ala es menor que en la parte inferior lo que provoca que el ala se sustente.

Este último efecto de succión por aumento de velocidad es conocido como el efecto venturi.

MÁS APLICACIONES DEL PRINCIPIO DE BERNOULLI

El principio de Bernoulli es el principio por el que un barco de vela puede navegar en contra del viento.

El caso de un Fórmula 1, lleva alerones que tienen una geometría inversa a las alas de los aviones para mantener el suelo pegado al asfalto y que no salga volando.

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