¿Y entonces por que vuela un avión?

Seguro que la gran mayoría de los que siguen este blog conocen la respuesta a la pregunta ¿Por que vuela un avión?. La respuesta mas aceptada popularmente habla de que el perfil alar tiene la forma tal que las moléculas de aire que circulan por el extrados (parte de arriba) lo hacen a mas velocidad para encontrarse al mismo tiempo en el borde de fuga con las moléculas que viajan por el intrados (parte inferior del ala). Según el efecto Venturi esta diferencia de presiones produce un centro de baja presón por sobre el ala lo que genera la sustentación.

Vectores de flujo sobre el ala. Efecto Venturi. (La pizarra de Yuri)

Hacer agunas preguntas pone en evidencia que esta explicación tiene algunas fallas.

1- ¿Por que vuela un avión con perfil simétrico?. Si ambas superficies son iguales las moleculas de aire viajan a la misma velocidad y no se produce diferencia de presión.

2- ¿Por que vuela un avión de papel?. Si ni siquiera tiene perfil.

3- ¿Por que vuela un barrilete?. Tampoco tiene perfil e igual genera sustentación.

4- ¿Por que principio físico las moléculas de aire deben juntarse al mismo tiempo en el borde de fuga?.

Bueno en respuesta a la pregunta cuatro, no existe principio físico por el cual pueda suceder ese fenómeno. Toda la física implicada en el vuelo es consecuencia de las tres Leyes de Newton.

1- Ley de inercia

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

2- Ley de la fuerza

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

3-  Ley de acción y reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

En realidad lo que esta involucrado en el vuelo es esta ultima ley. Lo que genera la sustentación es en realidad el ángulo positivo de ataque del ala respecto al flujo de aire, lo cual genera una corriente de aire hacia abajo de varias toneladas por minuto llamada "downwash". La reacción a esta corriente es lo que llamamos fuerza de sustentación.

Como verán el perfil alar no esta implicado en este juego de furazas, pero si lo esta en otro no menos importante, la resistencia al avance.

En el blog "La Pizarra de Yuri" hay una exelente explicación sobre este fenómeno en su artículo "Asi vuela un avión".