[escepticos] RE: [escepticos] La página de : MISCONCEPTIONS en libros de física

["Alberto Villa" <albertovilla@...>]

----- Mensaje original -----
De: Javier Susaeta <javier_susaeta en hotmail.com>
Creo que es cierto que lo que se explica a nivel elemental sobre el
funcionamiento de un ala es un caso particular,
.................................
Más que el teorema de Bernoulli, el fundamento teórico que resulta de
aplicación en un ala es el de Kutta-Joukovski.
...................................

[Alberto] ¿Qué te parece estos comentarios que he recibido de otra lista?

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Hola a tod en s!

Tema interesante... ¿habéis visto "Space cowboys? ¿Las piruetas de la
avioneta roja? Espectaculares :-)

> En particular, W.J. Beaty objeta una explicación, que está en muchos
> libros, de que la sustentación obedezca a que el aire debe recorrer más
> distancia a lo largo de la parte superior del perfil que la que recorre
> por debajo; entonces tendría arriba más velocidad y por consiguiente
> menos presión, de acuerdo con el teorema de Bernouilli o Bernoulli. Si

Debo decir, en honor de mis profesores, que jamás me lo enseñaron así...

> así fuera -decía Beaty- ¿cómo es posible el vuelo invertido que vemos en
> las acrobacias?. Una explicación más completa -argumentaba- debe tener
> en cuenta el ángulo de ataque de las alas y la circulación capturada a
> su alrededor. La circulación se calcula como la integral, en una curva

Efectivamente, algo así es lo que yo recuerdo. Un sólido cualquiera
dentro de una corriente de fluido produce detrás suyo dos remolinos
cerrados de ese fluido, con sentidos de rotación opuestos. Según
variemos el ángulo de incidencia del fluido sobre el sólido, el tamaño
de esos remolinos cambiará, de forma que si uno crece el otro disminuye
para mantener constante (¿nulo?) el momento cinético. Si el ángulo de
ataque del ala de un avión (y su perfil...) es el adecuado, uno de los
remolinos se hará muy pequeño, de manera que el otro será muy grande,,
llegando a envolver por completo el ala. Es en ese momento cuando
aparece el efecto Magnus en escena (en el fondo, Bernouilli...),
produciendo una depresión, de manera que el ala "cuelga" en la corriente
de aire.

Los alerones del ala hacen subir o bajar al avión no por la fuerza que
el aire hace directamente sobre ellos, sino porque modifican el tamaño
¿y la forma? del remolino pequeño trasero, que a su vez modifica el del
grande y varía la sustentación.

Cuando el avión se invierte en una acrobacia, diría yo que los alerones
han de ponerse del revés para que todo funcione bien... "muy" del revés
, para compensar el ángulo de ataque del ala que es ahora negativo
respecto al caso del vuelo normal. Ese diferente angulo y ese forzado de
los alerones pienso que deben producir una respetable disminución de la
sustentación. ¿Algún piloto por aquí? :-)))

Si lo recuerdo bien, esa sustentación venía dada por la fórmula de
Kutta-Yukovsky (desconfiad de mi ortografía), en la que aparecen la
velocidad relativa entre el ala y el aire, la densidad del aire, la
longitud efectiva del ala, y la circulación de la velocidad alrededor
del ala, calculada como se explicaba en el otro mensaje. Creo que era el
simple producto de esos términos, pero ya no me acuerdo bien, podría
verse quizás por análisis dimensional.

De lo que se decía en el caso de fluidos ideales sin viscosidad en
regimen laminar, en un ala de avión ¡nada de nada! El aire no es ideal,
tiene viscosidad, y a las velocidades de los aviones, de laminar no debe
haber nada. Así que aparece una fuerza hacia atrás seguro... El empuje
aerodinámico efectivo debe ser la suma vectorial de la sustentación
(vertical hacia arriba) y la resistencia al avance (horizontal hacia
atrás), resultando inclinado hacia atrás.

Los aviones rápidos han de minimizar la resistencia al avance, por lo
que el ángulo de las alas tiende a ser pequeño, y la sustentación se
resiente. Un avión de carga ha de tener mucha sustentación, luego debe
aumentar dicho ángulo, aumentando la resistencia al avance y necesitando
motores generosamente dimensionados.

En la Facultad recuerdo que hicimos una experiencia en el túnel de
viento, dibujando el diagrama polar de un ala, debo tener esos viejos
papeles por ahí... ¡qué tiempos aquellos!

Perdonad la disgresión y todas las incorrecciones que haya cometido, me
dió el arrebato de escribir...

Cordialmente,

José Carlos

=================================
José Carlos Vilches Peña
mailto:jvilches en pie.xtec.es
mailto:jvilchesp en campus.uoc.es
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http://perso.wanadoo.es/jvilches
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Saludos

Alberto Villa