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El avión y la rotación de la tierra
Feynman solía contar una historia sobre un sencillo problema de física de aspersores de césped. Lo interesante del problema era que la respuesta era inmediatamente obvia, pero para algunas personas era inmediatamente obvia en un sentido y para otras en el otro. (Para que conste, la respuesta al problema de Feynman, que nunca te dice en su libro, era que el aspersor no se mueve en absoluto. Además, sólo lo sacó a colación para iniciar una discusión que sirviera de distracción mientras seducía a tu madre en la otra habitación).
Imagina que un 747 se encuentra en una cinta transportadora, tan ancha y larga como una pista de aterrizaje. La cinta transportadora está diseñada para coincidir exactamente con la velocidad de las ruedas, que se mueven en sentido contrario. ¿Puede el avión despegar?
La respuesta práctica es “sí”. Los motores de un 747 producen un cuarto de millón de libras de empuje. Es decir, cada motor es lo suficientemente potente como para lanzar un braquiosaurio en línea recta (ver diagrama). Con ese tipo de fuerza, no importa lo que ocurra con la cinta y las ruedas, el avión va a avanzar y despegar.
Por qué vuelan los aviones
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He oído a un amigo decir que esto ocurre en los vuelos al aeropuerto de Heathrow cuando la pista está ocupada con muchos aviones que deben aterrizar. He discutido con él sobre el circuito de retención que básicamente requiere que el avión siga una trayectoria alrededor del aeropuerto, él está seguro de que ha experimentado que esto ocurra cuando estaba a bordo y también lo vio en vivo muchas veces.
Airbus tiene incluso una advertencia de velocidad mínima en tierra exactamente para mantener a los pilotos fuera de este régimen de vuelo arriesgado y que estaría sonando en la cabina si el A330 en el video realmente casi se detuvo en el aire. Tiene que haber algo que no funciona (el artículo enlazado no enlaza a un vídeo, sólo a un screencap y uno no puede saber por el screencap lo que está pasando).
Un avión no puede estar quieto en el aire, ya que necesita el flujo de aire sobre las alas para crear sustentación. Un avión puede estar inmóvil sobre el suelo si el aire se mueve sobre el suelo con la suficiente rapidez. Un avión con poco peso puede volar más despacio que uno pesado, pero incluso volando justo por encima de la velocidad de entrada en pérdida se necesitaría un viento en contra de más de 160 km/h para que un avión estuviera inmóvil con respecto al suelo.
Avión parado en el aire
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Los túneles de viento son grandes tubos en los que sopla aire y que se utilizan para reproducir la interacción entre el aire y un objeto que vuela por el aire o se mueve por el suelo. Los investigadores utilizan los túneles de viento para saber cómo volará un avión. La NASA utiliza los túneles de viento para probar modelos a escala de aviones y naves espaciales. Algunos túneles de viento son lo suficientemente grandes como para contener versiones a tamaño real de los vehículos. El túnel de viento mueve el aire alrededor de un objeto, haciendo que parezca que el objeto está volando.
La mayoría de las veces, grandes y potentes ventiladores aspiran aire a través del tubo. El objeto que se somete a la prueba se sujeta firmemente dentro del túnel para que permanezca inmóvil. El objeto puede ser un objeto de prueba aerodinámico, como un cilindro o un perfil aerodinámico, un componente individual, un pequeño modelo del vehículo o un vehículo de tamaño completo. El aire que se mueve alrededor del objeto inmóvil muestra lo que ocurriría si el objeto se moviera en el aire. El movimiento del aire puede estudiarse de diferentes maneras; se puede colocar humo o colorante en el aire y ver cómo se mueve alrededor del objeto. También se pueden colocar hilos de colores en el objeto para mostrar cómo se mueve el aire a su alrededor. A menudo se pueden utilizar instrumentos especiales para medir la fuerza del aire ejercida contra el objeto.
El avión no se mueve en el aire
Como piloto de líneas aéreas que se desplaza al trabajo en avión, parece que a veces paso casi tanto tiempo viajando en aviones como volándolos. A menudo, cuando voy en la parte trasera, los pasajeros curiosos me hacen muchas preguntas sobre los aviones, desde qué hacen esas aletas en los extremos de las alas (winglets) o cuánto combustible quema un avión, hasta la simple pregunta de por qué voy en la parte trasera. Sin embargo, la pregunta que más me hacen es: “¿Cómo diablos se eleva esta cosa tan grande?”.
Siempre he pensado que la gente suele tener curiosidad por la aviación y quiere saber más sobre ella; sé que en mi caso fue así. Aunque muchos poseen esta curiosidad inherente, la aviación parece ser un tema esquivo. Por eso he escrito este post, para intentar arrojar algo de luz sobre la aviación para aquellos que buscan aprender un poco más sobre esas increíbles máquinas de aluminio que nos lanzan a través del mundo.
Ahí estás, sentado en el extremo de la pista después de haber sido autorizado a despegar. Pronto oyes el familiar sonido de los motores de turbina y empiezas a descender como un cohete por la pista. Puede sentir la aceleración del avión mientras se precipita en el rodaje de despegue. El morro se eleva y usted se lanza al aire. Una rápida mirada por la ventanilla muestra que los edificios se hacen más pequeños: estás volando. La pregunta es: ¿cómo?
