Física del vol

La física del vol està associada en la dinàmica de gasos.

Les lleis del moviment de gasos s'estudien en un aparat conegut com tubo aerodinàmic, hui dia més conegut com a túnel de vent o túnel aerodinàmic. principalment pel tamany que té actualment. El primer tubo aerodinàmic va ser construït per l'inventor del motor eixida en 1897 Ziolkovsky. Per als detalls del funcionament del tubo i la seua utilisació vore dit artícul. Ací referirem exclusivament un punt de vista elemental necessari per a comprendre atres aspectes en les següents seccions.

El tubo aerodinàmic

El tubo aerodinàmic s'ampra com a model d'estudi del comportament dels decorreguts.

• El tubo aerodinàmic va ser la base per a comprendre la física del vol primer i la dinàmica de gasos en general despuix. El mateix, en la forma en que ho va elaborar Ziolkovsky és un tubo que forma un circuit tancat, un motor per lo general elèctric mou un compressor el qual impulsa el gas en l'interior del tubo, el tubo té 2 zones significativament diferenciades, la zona de treball i la zona de tornada per a on l'aire retorna a ser impulsat pel compressor (este com s'ha aclarit és el tubo dissenyat per Ziolkovsky, atres tubos poden no utilisar un circuit tancat i per tant tindre exclusivament la zona de treball). En la zona de treball, en la seua llongitut està dividit en cambres la divisió de les quals es manifesta per engrosamientos o estretament del tubo. Cada cambra sol tindre algun sensor per a determinar la pressió i/o la velocitat del decorregut.

• Entendre el funcionament del tubo es remet a entendre que si el compressor transmet una pressió està varia en aplegar a una cambra la secció de la qual és diferent, observant-se que si la secció s'estretix la velocitat aumenta i al revés, el cabal es manté constant, per tant es manté en tot moment l'equació que regula que varien la pressió quan varia la secció (la cantitat de fluix del decorregut). Si es realisa una mida en el manómetro , s'observa que la pressió ha caigut en l'estretament. Ya que la part ampla té més pressió, el decorregut és espentat en major velocitat cap a la part estreta. el mateix principi observat en el terreny de la hidràulica es coneix com el principi de Bernoulli. La principal diferència en els gasos és que estos poden comprimir-se i dilatar-se més fàcilment. En disminuir la pressió, l'aire es dilata i la densitat baixa, açò comporta un canvi de velocitat. Colocant varis manómetros als llarc de les cambres, pot observar-se dit comportament. La secció més estreta del tubo és coneguda com a secció crítica i pressió crítica a la pressió que registra en dita zona el manómetro.

¿Per qué vola un avió?

En citar este cuestionamiento són moltes les respostes i definicions que s'orienten a l'objecte en sí del vol d'un avió. És difícil d'interpretar i explicar, pero a sumixquen implica un alvanç molt important per al diari viure, defensa aeroespacial, transport, salvament, etc. És aixina que el vol pròpiament tal s'interpreta com l'efecte físic que es veu sobre un cos o objecte en ser el seu normal igual a zero.

D'acort a lo anterior es fa referència a un dels components que intervenen en l'elevació d'un aeroplano, cridem a este concepte sustentació. Este terme fa referència a una teorema que posseïx directa relació en l'efecte de Bernoulli este consistix en un principi bàsic del comportament de decorreguts. En efecte lo anterior sugerix que producte d'una diferència de pressions en un perfil alar de l'avió o aeroplano, deu complir-se lo següent:

1. Producte del pas o cort del moviment de la corrent d'aire relativa a un perfil alar la seua velocitat és igual i en sentit opost a la velocitat de l'aeronau. És per això que en passar el decorregut per un estretament les partícules aumenten la seua velocitat.
2. Les ales estan dissenyades per a que obliguen al vent a fluir en major velocitat sobre la superfície superior que sobre la superfície inferior, per lo que la pressió sobre esta última és major que sobre la superior.

Açò fa un fidel reflex a la força aerodinàmica generada quan una corrent d'aire fluïx sobre i per baix d'un perfil. El punt a on este es dividix se li designa “punt d'impacte”. La força aerodinàmica és la resultant de dos forces que eixerciten un rol important i estes són: sustentació i resistència a l'alvanç.

El principi de Bernoulli

Artícul principal → Principi de Bernoulli.

El principi de Bernoulli pot representar-se per mig de la següent fòrmula:

$P_{+}\frac{1}{2}\rho (V_1{)}^2=P_2+\frac{1}{2}\rho (V_2{)}^2$

Si posseïm un perfil alar en les seues superfícies iguals a l'aeronau, necessàriament deurà aumentar el seu àngul d'atac. D'esta manera podem fer referència que la pressió és preponderant en la producció de la sustentació lo que es desprén de l'anàlisis de la següent equació:

$L=\frac{1}{2}{C}_L\rho V^{2}S$

Símbol	Nom
$L$	Sustentació
$C_L$	Coeficient de sustentació
$\rho$	Densitat de l'aire
$V$	Velocitat de l'aeronau
$S$	Superfície alar

Ademés a major altura la densitat de l'aire disminuïx; per la qual cosa la sustentació disminuïx, per a mantindre el vol recte i nivellat es deurà aumentar la velocitat.

Demostrant l'efecte que es produïx per a elevar un aeroplano podem afirmar que a través dels inicis de la conquista dels cels l'avió i atres vehículs voladores, més pesats que l'aire, encara estan en la seua joventut.

És per açò que podem dir que despuix dels decenis passats i els que queden per viure s'esperen progressos notables en este camp, és per això que per a que vole un avió prevaldrà que:

$L=W$

i, per tant, la sustentació iguala al pes d'un avió.