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16 de agosto de 2017
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Ojo de mosca

No. 53 Máquinas voladoras

El 17 de diciembre de este año se conmemoran 100 años del primer vuelo de un avión, construido por los hermanos Orville y Wilbur Wright. El hecho ocurrió en Kitty Hawk, Carolina del Norte, en 1903. Pocos logros tecnológicos han sido tan importantes (y disfrutables), aunque hoy que podemos, gracias a las naves espaciales —y a pesar de accidentes lamentables— explorar el espacio y llegar a la Luna, tiende a tomarse como algo casi normal.

Al comparar aviones y cohetes surge a veces la pregunta de cómo pueden volar estos últimos, si en el espacio no hay aire.

La respuesta estriba en que cohetes y aviones se sustentan en principios completamente diferentes. Para que un avión vuele, se necesitan dos cosas: una fuerza que lo impulse hacia adelante y otra que lo sostenga en el aire. Concentrémonos en la segunda.

En 1738 el matemático suizo Daniel Bernoulli publicó un libro en el que demostraba que la presión de un fluido (líquido o gas) disminuye al aumentar la velocidad con que fluye. La aplicación de este “principio de Bernoulli” permite que los aviones vuelen.

La forma de las alas de un avión es tal que el aire que pasa por la parte superior tiene que recorrer una distancia mayor que el que pasa por la parte de abajo. Para llegar a la parte trasera del ala al mismo tiempo (de lo contrario se generaría un vacío), el aire que pasa por arriba tiene que fluir más rápido. Así, al moverse hacia adelante el avión, las alas van cortando el aire y haciendo que fluya por arriba y por debajo de las alas. Es aquí donde interviene el descubrimiento de Bernoulli: al fluir el aire más rápidamente por encima de las alas, su presión disminuye, lo que genera una fuerza que empuja a las alas desde la parte de abajo —donde la presión es mayor— hacia arriba. Ésta es la fuerza que levanta al avión y le permite permanecer en vuelo.

En el caso de los cohetes, que no requieren alas y por lo tanto tampoco del aire, el principio es completamente distinto. Se basa en la tercera ley de Newton: “A toda acción le corresponde una reacción de igual magnitud y de dirección opuesta”. Los cohetes espaciales poseen gigantescos motores que arrojan un poderoso chorro de gases por la parte trasera. Es este empuje el que genera, por reacción, la fuerza que impulsa al cohete hacia adelante (y hacia arriba), igual que un fusil empuja hacia atrás al soldado que lo dispara.

Existen también aviones “a reacción”, pero usan este efecto sólo para sustituir a las hélices e impulsarse hacia adelante: siguen requiriendo alas y aire para mantener el vuelo.

Ya sea con alas o a reacción, las máquinas voladoras nos han permitido desde hace un siglo literalmente explorar nuevos mundos.

Comentarios: mbonfil@servidor.unam.mx

 

Martín Bonfil Olivera

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