Principio de Bernoulli y Vuelo de un Avión

Introducción al Principio de Bernoulli

• Daniel Bernoulli: Físico del siglo XVI que hizo grandes aportes a la física.
• Principio de Bernoulli: Relaciona la velocidad de un fluido con su presión.
  • Establece que la energía de un flujo es constante.
  • Energía es proporcional al producto de velocidad y presión.
  • Regla básica: A mayor velocidad, menor presión; a menor velocidad, mayor presión.

Experimentos para Comprender el Principio de Bernoulli

Experimento 1: Papel

• Al soplar sobre un papel, la velocidad del aire sobre el papel aumenta.
• Esto crea menor presión arriba que abajo, levantando el papel.

Experimento 2: Latas

• Al soplar entre dos latas, la presión disminuye entre ellas.
• La mayor presión externa empuja las latas entre sí.

Experimento 3: Corriente de Agua

• Una pelotita se balancea al lado de un chorro de agua.
• Mayor velocidad del agua implica menor presión, atrayendo la pelotita al chorro.

Experimento 4: Chimenea

• Simulación de una chimenea: el viento sobre la chimenea disminuye la presión.
• El aire de mayor presión en la chimenea empuja el humo hacia afuera.

Experimento 5: Pelota y Aire

• Al colocar una pelota sobre un flujo de aire, se observa que permanece en el aire.
• El aire a mayor presión externa contrarresta la menor presión del flujo de aire.

Aplicación en la Aeronáutica

Fuerzas que Actúan en un Avión

• Peso: Fuerza hacia abajo.
• Sustentación: Fuerza hacia arriba.
• Empuje: Fuerza hacia adelante, proporcionada por las turbinas.
• Arrastre: Resistencia del aire hacia atrás.
• En vuelo, estas fuerzas se equilibran.

Cómo Vuela un Avión

• La velocidad de crucero del avión equilibra las fuerzas mencionadas.
• Sustentación: Existen diferencias de presión en las alas por el diseño aerodinámico.
  • El aire recorre más en la parte superior del ala, aumentando la velocidad y disminuyendo la presión.
  • Mayor presión debajo del ala genera sustentación.
• Bernoulli en acción: Sustentación compensa el peso, permitiendo el vuelo.

Conclusión

• El principio de Bernoulli es crucial para entender cómo un avión puede volar.
• Experimentos prácticos demuestran la relación entre velocidad y presión en fluidos.

Estos apuntes resumen el concepto de Bernoulli y su aplicación en la aeronáutica, junto con experimentos demostrativos para facilitar su comprensión. Son un recurso valioso para estudiantes interesados en física y ciencia aeroespacial.