Un mito que ha generado y posiblemente generará controversia es el del avión y la cinta transportadora. Viene a decir:
Y ayer mismo emitieron el capítulo en cuestión, con el siguiente resultado:
Como se puede apreciar el avión despegó fácilmente, aunque no creo que la prueba fuera del todo justa. Como se puede apreciar la cinta de lona que simulaba la cinta transportadora se movía más despacio que el avión, por lo que este tenía una clara ventaja.
En kottge.org han estado haciendo un amplio seguimiento de este mito, y en mouser.org podemos encontrar una explicación del problema en la que se afirma que si podría despegar.
Se admiten opiniones en los comentarios.
Actualización: Después de leer todos los comentarios, sigue sin convencerme la prueba realizada por los Cazadores de Mitos, creo que no se ajustaba al mito que pretendía comprobar. Lo que si me ha convencido es la explicación de The Straigh Dope que se ha sugerido en uno de los comentarios, pienso que el avión si podría despegar. En ¿Puede un avión despegar si en el suelo hay una cinta transportadora? se ha creado una pequeña encuesta para el que quiera participar.
"Tenemos un avión en una pista de despegue, la cual se mueve a la misma velocidad que el avión pero en sentido contrario (similar a una cinta transportadora). ¿Podrá despegar el avión?"Los Cazadores de Mitos han dedicado un capítulo a este problema para intentar comprobar si es posible que el avión pueda despegar. El siguiente video muestra la teoría del experimento.
Y ayer mismo emitieron el capítulo en cuestión, con el siguiente resultado:
Como se puede apreciar el avión despegó fácilmente, aunque no creo que la prueba fuera del todo justa. Como se puede apreciar la cinta de lona que simulaba la cinta transportadora se movía más despacio que el avión, por lo que este tenía una clara ventaja.
En kottge.org han estado haciendo un amplio seguimiento de este mito, y en mouser.org podemos encontrar una explicación del problema en la que se afirma que si podría despegar.
Se admiten opiniones en los comentarios.
Actualización: Después de leer todos los comentarios, sigue sin convencerme la prueba realizada por los Cazadores de Mitos, creo que no se ajustaba al mito que pretendía comprobar. Lo que si me ha convencido es la explicación de The Straigh Dope que se ha sugerido en uno de los comentarios, pienso que el avión si podría despegar. En ¿Puede un avión despegar si en el suelo hay una cinta transportadora? se ha creado una pequeña encuesta para el que quiera participar.
Vaya timo... la idea es que la velocidad de la cinta sea igual a la del avión, entonces, según mi humilde y humana opinión el avión no despegaria debido que no tiene fricción con el aire que es lo que le permite volar... Así que espero que al final del capítulo hayan puesto aquello de "FRACASADO".
ResponderEliminarSaludos!
no
Eliminarcomo he respondido a algun que otro comentario, el avion solo depende del aire, no del suelo.
tu razonamiento solo seria valido si tirase de el un coche, como puede ocurrir en un velero, entonces el coche no se moveria y por supuesto el avion tampoco
El avión despegará independientemente de la velocidad del suelo porque el avión se impulsa con el aire y no con el suelo como hacen los coches, motos y nosotros al caminar.
EliminarEntonces la cuestion es: ¿El avión permanecería estático si el aire se moviese (es decir, soplase) a la misma velocidad que el avión pero en sentido contrario? Pienso que sí porque he visto a nadadores entrenarse en una piscina en la que el agua se movia en sentido contrario al nadador y este permanecía estático respecto al observador (creo que la comparación en válida).
Por otro lado, la prueba tiene algunas pegas pero en esencia a mí me parece buena. Que la velocidad no es la misma, seguro, pero cual es la diferencia de velocidades: 5, 10, 20 km/h. ¿Acaso un avión despega a 20 km/h? NO, pues entonces la prueba es válida.
A mi me parece que la prueba no está bien hecha porque no mantiene la velocidad del avión.
ResponderEliminarAhora bien, pensándolo un poco más, está el asunto de cómo se mueve la cinta transportadora. ¿Tiene un mecanismo motor y un sensor de velocidad o algo así? ¿O no tiene tracción propia y se mueve por el empuje hacia trás del propio coche/avión?
En el vídeo del coche parece sin duda motorizada.
Si fuera «no-motorizada» tal vez habría alguna situación en la que las fricciones entre la rueda y la cinta mantienen el coche/avión estático pero a partir de cierta velocidad son superadas por el coche/avión y avanzaría hacia adelante, no sé.
Para mi según está planteado no es como se ve en la prueba. Lo que yo me imaginaba es que cuando «funciona» el avión permanece estático y simplemente empieza a volar completamente en vertical y entonces al dejar de tocar suelo (cinta) ya se mueve en horizontal también.
Comparto con los comentarios, la prueba no funciona como debería, el avión debiera quedarse estático para simular el efecto a escala, supongo que hacer una cinta motorizada los saca del presupuesto, una pena porque sería interesante ver si resulta.
ResponderEliminarImagínense, ¡los aviones ya no necesitarían una pista para despegar! :D
Disculpadme si me equivoco ya que no entiendo mucho de aeronáutica y por lo tanto hay datos que desconozco, pero los aviones no se impulsan a través de las ruedas que yo sepa.
ResponderEliminarPor lo tanto entiendo que las ruedas van libres y como es la hélice o turbinas quienes lo impulsan empujando el aire el movimiento horizontal de la superficie sobre la que se apoya no debería afectarle demasiado.
Vamos creo yo. Corregidme si me equivoco.
Lo he visto sin sonido, ya suponeis porqué. El problema aquí es que el coche tiene tracción mediante ruedas que estan en contacto con el suelo y aquí lo de la cinta tiene sentido, pero el avión no. Las ruedas de la avioneta no tienen tracción, que yo sepa, por lo que la tracción es simplemente de la hélice sobre el aire con las ruedas rodando libremente. El apoyo de tracción no es sobre la cinta sinó sobre la masa de aire. Por lo que el experimento tampoco está muy bien planteado, porque el avión esté donde esté siempre despegará. Para hacerlo equiparable en lugar de una cinta debería haber un tunel de viento en el que estuviera el avión que produjera un flujo de aire equivalente al desarrollado por las hélices pero en sentido inverso, de esta manera seguro que no despega.
ResponderEliminarEs imposible. El vuelo sólo es factible si la presión del aire sobre el fuselaje es suficiente para sustentar el avión. Es sencillo, sin aire (aunque fuese propulsado sobre el avión) no hay vuelo.
ResponderEliminarAdemás si esto fuese factible los militares tendrían unas superficies más pequeñas para que despegasen sus cazas en los portaaeronaves. Sólo haría falta una cinta gigante, más barato seguro que construir un barco de 200 metros de eslora ¿no creeis?
Aun suponiendo que ésto fuera posible, la pista seguiría siendo necesaria para aterrizar.
ResponderEliminarSaludos
Pues yo creo creo que el avión despegaría sin problemas, aun moviéndose la cinta a la misma velocidad, pero en sentido contrario, que el avión. ¿Porqué? Por que la propulsión de avión se realiza a través de la hélice y no de las ruedas. Lo que ocurrirá es que simplemente las ruedas girarán el doble de rápido, pero como estas solo cumplen la función de apoyar el avión al suelo, no pasará nada. La diferencia con el experimento a escala es que la propulsión de coche se realiza mediante las ruedas. Lo importante es la velocidad relativa entre el avión y el aire y no entre el avión y el suelo.
ResponderEliminarQué hace volar un avión ? La fuerza de sustentación. Esta fuerza se consigue gracias a que haya menos persión encima, que debajo del ala. Esta diferencia de presión es fruto de la curvatura del ala y al pasar el aire a gran velocidad (por el efecto Venturi). Por lo tanto las ruedas, el suelo, etc. no tiene ningún efecto en el vuelo de un avión.
ResponderEliminarEste experimento no sirve para nada, ni prueba nada de nada.
IANAE, pero por lo que he entendido creo que el experimento podría ser válido. Efectivamente el avión se desplaza sobre la lona, ya que el avión no se mueve debido a la tracción de las ruedas y estas giran libremente. Supongo que lo que ocurre es que si el avión se desplaza a digamos 100 Km/h y la lona se desplaza a 100Km/h en sentido contrario, las ruedas están girando a una velocidad equivalente a como si el avión avanzara a 200Km/h (aunque la velocidad real del avión siga siendo 100Km/h). Otra forma de verlo sería teniendo un avión de levitación magnética. Da igual a la velocidad a la que se mueva el suelo del avión. El avión no necesita el suelo para nada para despegar.
ResponderEliminarSi os fijais en el primer video, y como bien dicen en algunas entradas arriba, lo que impulsa al avión es la hélice y no las ruedas, por muy rapido que vaya la cinta el avión siempre irá hacía delante, ya que el rozamiento de las ruedas no es suficiente para contrarrestar el empuje del motor. Las ruedas giran libres por lo que la aceleración del avión se ve minimamente afectada.
ResponderEliminarTeniendo en cuenta cierto coeficiente de fricción debido a las ruedas es posible que exiga una potencia mayor a la normal realizar el despegue en estas condiciones. Quizas más complicado (más cantidad de pista) sería despegar con viento a favor, pero este episodio de mythbusters no es para nada uno de mis favoritos.
ResponderEliminarOs acordais de física, el eje x y el eje y? Aquí hay que hacer lo mismo.
ResponderEliminarEn primer lugar hay que diferenciar un avión a reacción y uno de hélices. En el de reacción la gravedad se anula cuando el avión alcanza al aire que está estático a suficiente velocidad, en el eje x el avión se mueve porque lo empuja la reacción del aire que tiene detrás pero como no tiene rozamiento las fuerzas son conservativas y no se mueve por lo tanto no despega.
Uno de hélices succiona el aire a la velocidad que necesita por lo tanto si que anula la gravedad y en el eje x se mueve porque al succionar el aire crea un vacío que tiende a ocupar él mismo. La cinta si corre como el avión pero no consigue que no se mueva porque siempre hay vacío.
Un ejemplo similar sería si un avión puede despegar en una pista de hielo.
"¿puede despegar un avión si un señor saca por la ventanilla un palo con una ruedecita al final y la pega al suelo?"
ResponderEliminarDesde el punto de vista de la fricción con el aire, y dado que la propulsión (hélice o motor) de los aviones desplaza el *aire* y no el suelo, las ruedas son despreciables. Las ruedas aportan soporte, no velocidad.
Un ejemplo de la "despreciabilidad" de las ruedas con respecto a la velocidad de despegue: Los hidroaviones pueden despegar ... y ni siquiera tienen ruedas.
Aclarar también que las ruedas de los aviones comerciales sí que tienen tracción: se usan para mover el avión por la pista 'lentamente', antes de iniciar la maniobra de despegue, y después de haber aterrizado para llevarnos a la terminal. Pero que yo sepa al despegar y aterrizar están "sueltas".
Pues a mi me ha quedado muy clarito. Es un mito que se puede dar por desterrado.
ResponderEliminarSi el avión tuviera patas en vez de ruedas no despegaría, porque entonces si que el aire desplazado sería nulo. Pero la rueda permite que se deslize por la superficie, aunque en esta ocasión la superficie se mueva en sentido inverso y provoque que la rueda gira el doble de rápido que en un despegue normal... Pero da igual, porque la fuerza no se está aplicando sobre la rueda.
si ni me equivoco, la cinta transportadora desplaza hacia adelante el avión. Por tanto, independientemente de que causa el desplazamiento, si el motor del avion o la cinta transportadora, el resultado es que el avión se desplaza lo suficientemente rapido para producirse el despegue.
ResponderEliminarten en cuenta que un avión a reacción se sustenta en el aire debido a su movimiento. si se paran los motores en el aire, cae como una piedra. con los aviones de helices no sucede lo mismo, pues son capaces de planear.
asi que yo si me creo el video.
El avión sólo podría despegar si hay viento circulando por las alas.
ResponderEliminarIndependientemente de si el suelo se mueve, lo que empuja al motor es la hélice, y ésta hace que el avión se desplace hacia adelante, y la rueda gira sola.... vamos, que si la hélice se mueve y el avión va hacia deltante y el viento circula por las alas, el avión se levanta. En este experimento si el avión se mueve a 100km hacia adelante, y el suelo (la cinta) se mueve a 100km hacia detrás, el avión se mueve a 100km hacia adelante y las ruedas están girando a 200km.
Otra cosa es que la fuerza del motor se aplicara sobre las ruedas del avión (como en el coche), pero esto sería imposible porque en el momento que las ruedas se despegaran del suelo.... el avión ya no tendría fuerza motriz y se pararía....
Conclusión:
No se puede hacer el experimento porque la fuerza motriz que se aplica al avión no se traslada a las ruedas....por lo que mover el suelo no es la solución....
Si por ejemplo... subes un avión a un choce y el coche se mueve a la velocidad a la que el avión despega... el avión se levantaría del coche... y se caería a continuación porque ya no hay motor que lo empuja.
Por último... si pones un avión en marcha a 100km.... y consigues (no sé como) que un superventilador colocado en el culo del avión genere un viento equivalente de 100km en el mismo sentido que el avión... el avión nunca despegaría porque por las alas no circularía viento...
Pues a mí me parece bastante sencillo...
ResponderEliminarPor un lado, la propulsión del avión se debe no a las ruedas, sino a su motor, ya sea de hélice o a reacción. Así que, en principio, parece que si las ruedas giran, no influye, sobre la propulsión.
Pero por otra parte, la sustentación, que es lo que le hace volar, se debe a las diferentes velocidades del aire que circula por encima y debajo del ala.
Por mucho que el motor impulse, mientras las ruedas giren sobre la cinta de desplazamiento, el avión no avanza.
Por lo tanto, la velocidad del aire no varía, y no se produce sustentación.
Como conclusión, el avión no puede despegar.
Una puntualización, el motor o la helice no generan un vacio alrededor de la carroceria del avión que generara el movimiento del aire alrededor de este? En este caso quiza el movimiento sea un acelerador de este despegue, pero en si, no más que un daño colateral de la energia desplazada?
ResponderEliminarLo importante es que el aire tiene que circular -- por las alas --.
ResponderEliminarLo que pase en el fuselaje no es lo que va a producir la sustentación.
Funcionamiento de un avión:
ResponderEliminarLas hélices desplazan al avión hacia delante. Al circular el aire por las alas, estas tienen más curvatura en un lado que en otro. Esto provoca que haya más recorrido por arriba que por abajo, por lo cual por arriba el aire al circular a distinta velocidad tiene distinta presión. Literalmente se crea un vacío encima de las alas que impulsa el avión hacia arriba.
SIN CIRCULACIÓN DE AIRE NO HAY ELEVACIÓN
está claro que en este experimento la velocidad del plástico no es igual a la del avión ( es menor) y por lo tanto el avión avanza hacia delante, por lo tanto tiene circulación de aire, luego hay sustentación! Nos intentan timar
Un saludo
A ver,
ResponderEliminarlo que hace que un avión vuele es el aire en movimiento respecto a las alas, que crea una depresión en la parte superior y bla bla bla ...
Si el experimento se hubiera realizado bien, para un observador situado a la altura del avión, éste parecería no moverse, es decir, el avión no cambiaría de sitio. En el vídeo se observa que el avión se mueve. Si la cinta se hubiera movido a la misma velocidad que el avión, no hubiera despegado ni de coña.
luego, NO VUELA
Se puede demostrar con fórmulas de aerodinámica, pero es que no la he aprobado todavía. (mira, ya tengo una pregunta para plantear en el examen).
"Er futuro aerocáustico"
Como puede estar tan mal redactado el enunciado...
ResponderEliminarVaya chapuza de experimento. No cumple con lo exijido en las condiciones de partida. Se supone que debe mantenerse estático el avión respecto al suelo.
ResponderEliminarAsí ría casi imposible el despegue salvo:
-Que tuviese empuje vectorial(Harrier)
-que la cinta arrastrase muchisimo aire hacia atras
-que hubiese un fuerte viento en contra
-que el aire desplazado por la hélice empujase los flaps y el avión pesase muy poco
Vamos, que si se echa a correr es un timo.
A mi me sigue pareciendo que está un poco mal enunciado pero bueno, suponiendo que lo dice es lo que parece decir (que la cinta iguala la velocidad a la que empieza a moverse el avión) creo que, visto de otra forma, equivale a que no hubiera cinta sino una cuerda sujetando el avión fijada a una pared (a la distancia que quieras, digamos 100 m.) Por continuar con esta idea, digamos que si el avión fuera capaz de leventarse «lo más mínimo» en vertical, se soltaría la cuerda (que sería como desprenderse del efecto de la cinta transportadora en el plantamiento inicial).
ResponderEliminar¿Despegaría el avión? No, porque su movimiento horizontal está anulado, no hay sustentación y no puede elevarse.
Ahora bien, ¿un avión con una cuerda no puede desplazarse aunque sea «un poquito» en vertical? Pues tal vez, si se pudiera cambiar la orientación de las hélices o las toberas si fuera de reacción. Eso bastaría tal vez para elevarlo un poco y que sí despegara.
Pero en un experimento como del vídeo, o con aviones convencionales, si la cinta realmente iguala la velocidad instantánea del avión, no hay sustentación y no creo que volara.
Otra forma de ver el problema podría ser: ¿podría despegar una avioneta sobre una pista de hielo si el rozamiento de las ruedas con el suelo fuera cero?
ResponderEliminarLa respuesta a esto es sí, porque la hélice impulsaría el avión que se movería en horizontal alcanzando sustentación y elevándose.
(Esto es como un viejo problema de cómo hace explorador para salir del centro de un lago de hielo si el rozamiento con el suelo es cero: soplando.)
Pero no tengo claro que ese escenario sea el mismo que el de la cinta transportadora. Si la cinta iguala el movimiento horizontal del avión a cada instante entonces no hay movimiento horizontal alguno y como no se mueve en horizontal no habría sustentación para elevarse.
[sorry, el mensaje anterior es mío, que le he dado al botón equivocado y ha salido sin nombre]
ResponderEliminarSi la velocidad del avión es igual a la de la pista pero en sentido contrario, para un observador externo el avión no se movería, y por tanto, no habría circulación de aire sobre las alas -> No despega.
ResponderEliminarDesde el punto de vista del piloto, vería como el suelo se desplaza hacia atrás al doble de velocidad que si el suelo fuera fijo, pero de nuevo, vería cómo el aire no se mueve en el entorno del avión -> No despega.
En el vídeo el suelo se mueve más lento que el avión, por tanto, éste se desplaza hacia adelante creando circulación de aire en las alas, consiguiendo despegar.
Si en las condiciones del problema el avión despegase como si tal cosa, entonces las pistas de aterrizaje serían cortísimas, ya que con garantizar que el suelo se mueva en sentido contrario a la misma velocidad que el avión en el instante en que toma contacto con la tierra, frenaría sin problemas (habría que tener en cuenta la pericia del piloto para tomar tierra dentro de la zona de cinta transportadora jejejeje).
Vamos a analizar el asunto, e independientemente de que el experimento esté mas o menios bien hecho, veamos por que SI debería despegar.
ResponderEliminarQue el avión se mueva o no respecto a nosotros, es lo de menos, lo que produce la sustentación del avión es la velocidad relativa entre las alas del mis y el aire. A partir de una determinada velocidad relativa entre ambas, el avión empieza a volar, así de simple. En este caso, la hélice del avión es la que está causando el flujo de aire.
Para que lo veáis más claro, en un portaviones, los aviones para despegar se ponen contra el viento y con el portaviones navegando. Si el avión necesita una velocidad X para mantenerse en vuelo, podría darse el caso en que si hay suficiente viento, la suma de la velocidad del portaviones mas la velocidad del viento alcance esa velocidad X y el avión no necesitaría ni "pista" para despegar.
Otro ejemplo mas claro, una cometa. la cometa está atada por un hilo, si hace suficiente viento, la comenta no se mueve respecto a nosotros y "vuela", pues exactamente el mismo caso.
El avión despega perfectamente... lo que pasa es que las ruedas irán el doble de rápido (las ruedas no traccionan, por lo que el avión avanzará sin problemas).
ResponderEliminarAquí quisiera plantear una paradoja... Si se supone que la cinta ha de ir a la misma velocidad que el vehículo... en el caso del coche el vehículo está quieto, por lo que la cinta tendría que estar quieta???
La pregunta adecuada es... qué ocurre si el viento de cola aumenta a medida que el avión acelera??? En teoría la presión en las alas no crecerá, por lo que no se podrá elevar y se estrellará al llegar a fin de pista.
Yo creo que este articulo lo explica mucho mejor.
ResponderEliminarUn ejemplo muy gráfico que leí ahí es el de imaginar una persona con patines en una cinta transportadora. Cuando la cinta se empieza a mover, las ruedas de los patines también se mueven, por lo que el patinador no se mueve de su sitio. Ahora imaginemos que el patinador esta sujetando una cuerda atada a la pared. Independientemente de la velocidad de la cinta, el patinador puede moverse hacia adelante tirando de la cuerda. De hecho, la velocidad de los patines seria igual a la velocidad de la cinta mas la velocidad con que se tira de la cuerda.
Yo también creía al principio que el avión no despegaría. Pero al ver que la fuerza la ejerce el motor del avión y no las ruedas del avión, vi la luz !!
Me ha encantado la sugerencia esa que sigiere ¿Y si vuela, por qué no construyen portaaviones más cortos con cintas transportadoras? ¿O pistas para aviones con cintas transportadoras en lo alto de los rascacielos?
ResponderEliminarLa clave es que por muy rápido que vaya la cinta, dará igual. El avión se impulsa respecto al aire, y no respecto al suelo. Si una vez que el avión empieza a tener impulso hacia adelante, acelerásemos la cinta de manera que se moviese más rápido que el avión en la dirección contraria, el avión seguiría avanzando. El único efecto de la cinta sobre el avión sería que obligaría a las ruedas a girar más deprisa, pero como ese movimiento es libre, al menos en principio no debería afectar al hecho de que el avión se desplace hacia adelante.
ResponderEliminarEl problema es que parece que se está considerando que la cinta equivale a que el avión se quede estático, en cuyo caso obviamente no despegaría, pero es que el efecto de la cinta no es ése en ninguno de los casos. Para que el avión se mantenga estático tendría que estar sujeto al suelo de alguna manera, y en ese caso no debería despegar.
El artículo de #16:45 es bastante claro, sí que parece que despegue por tanto, qué curioso asunto.
ResponderEliminarEl artículo de #16:45 es bastante explicativo; el ejemplo con los patines y la cuerda bastante aclaratorio… Sí que parece que despegue por tanto, qué curioso asunto.
ResponderEliminarPlantead el problema desde otro punto de vista. Estaís dándole el enfoque equivocado. No lo planteeis desde el punto de vista de un observador estático, si no desde la cinta.
ResponderEliminarDesde el punto de vista del avión, es necesaria una potencia equivalente a la velocidad de la cinta lo que, en el fondo, le hace parecer quieto y sin embargo estar en movimiento. Las ruedas no tienen tracción, lo único que mueve la cinta son las ruedas hacia atrás y es el motor el que impulsa el avión hacia delante. Ergo la sustentación la tiene.
¿Despegaría? Si tiran de los mandos, sí.
Hay ambigüedad en la formulación del problema.
ResponderEliminarSe puede entender que el avión se mantendra siemre estático respecto del suelo aunque aumente la velocidad de la cinta. ( entonces no volará)
o se puede entender que partirá de una cinta con una velacidad fijada pero que podra usar su propulsión para acelerar respecto del suelo y el aire (entonces si volará)
¿No será un caso de STOL?
ResponderEliminarhttp://es.wikipedia.org/wiki/STOL
Se compensa la poca velocidad con mayor potencia de motor. Un problema de empuje/peso.
Yo lo veo como que está sujetándose la cola del avión con una cuerda y, de repente, la cortamos.
Y no creo que se aplique demasiado este método porque presumo que si el avión no está preparado, unos cuantos despegues así y se quedará para los zorros. Menudo estrés para el motor.
Veo que hay gente que no tiene las cosas muy claras.
ResponderEliminar* Para empezar, el enunciado habla de un avión que se mueve a la misma velocidad que una cinta, pero en sentido contrario. Por tanto, el avión se mueve (respecto al mundo, no a la cinta) a una velocidad v y eso ya contradice a todos los que dicen que el avión debiera estar estático. Si el avión está estático sobre la cinta, su velocidad es cero, porque la velocidad que se mide en los aviones es la del aire que presiona contra el sensor correspondiente (tubo de Pitot).
* Las ruedas de los aviones giran libres SIEMPRE (incluso cuando están rodando en tierra). Se impulsan con los motores (de reacción o hélices). En ambos casos, los motores empujan aire hacia atrás. Las ruedas solamente tienen frenos y la del morro, dirección. Si un avión se pone en una cinta transportadora, la única fuerza que recibe es la debida al rozamiento del eje.
* Los aviones vuelan por la sustentación que produce el aire que pasa por sus alas. La sustentación se produce principalmente por la forma del ala (principio de Bernoulli) y por el ángulo de ataque. Por tanto, para que un avión vuele, se debe estar moviendo RESPECTO AL AIRE QUE LO RODEA.
En resumen, con rozamiento del eje de las ruedas igual a cero, el avión se moverá a velocidad v contra el aire y 2*v contra la cinta, por lo que despegará. Si el rozamiento aumentara mucho, podría llegar a compensarse el impulso del avión con el de la cinta y el avión aparecería estático y no volaría, pero eso es un caso poco realista porque las ruedas están hechas para girar libremente.
Por cierto, tanto los aviones de hélices como los de reacción pueden planear perfectamente (mejor o peor dependiendo de su peso y forma, por supuesto).
http://en.wikipedia.org/wiki/Gimli_Glider
Pasando de la cinemática a la dinámica, vemos que el avión está sometido a varias fuerzas:
ResponderEliminar-El empuje de los motores (sean de hélice o a reacción). Fe
-El rozamiento del aire, que dependerá de su velocidad respecto a el. Fa=f(v²)
-El rozamiento de las ruedas, que en circunstancias ideales no depende de la velocidad (siempre estudié el coeficiente dinámico de rozamiento como independiente de la velocidad). Fr=k
El avión comienza a moverse hacia delante cuando el empuje de los motores supera a la resistencia de las ruedas. El aire no comienza a frenar al avión hasta que este no coge velocidad, por tanto la condición para el movimiento es: Fe>Fr
La única manera de que el avión no comience a moverse sería que Fr=Fe, pero ambas magnitudes son fijas (Fe no, pero se puede incrementar hasta un máximo mas o menos fijo), y en concreto hemos establecido que Fr no depende de la velocidad. Por tanto en estas condiciones el avión SIEMPRE comenzará a moverse, independientemente de la velocidad a la que se mueva la base. La única manera de evitarlo sería incrementando Fr (por ejemplo aplicando unos buenos frenos), pero entonces ya no hace falta que la base se mueva, simplemente basta conque esté estática.
Otra opción sería que Fr fuera función de la velocidad del avión respecto al suelo: Fr=g(v). En este caso para que el avión no se mueva basta con encontrar la velocidad de la base que hiciera Fr(v)=Fe. Lo que habría que determinar es si las ruedas aguantarían esa v, ya que claramente no están diseñadas para eso (Están diseñadas para una velocidad de la rueda respecto a la base similar o un poco superior a las que se alcanzan en el despegue o aterrizaje, y en el caso del despegue es evidente que la fricción con el suelo es inferior al empuje de los motores).
En este mundo imperfecto hay rozamiento y por narices el avión debe compensar el rozamiento de las ruedas. O sea, que si se tira para atrás de la cinta, el avión se va para atrás. Y si no vence este rozamiento, no se moverá. Así de simple.
ResponderEliminarOtra cosa es que el rozamiento en este caso sea menor que el de un coche, por aquello de que la tracción no está en las ruedas y porque según gane velocidad el aparato, aumentará la fuerza de sustentación bajo las alas y reducira el efecto del rozamiento.
Creo que tendré que cambiar de opinión. El artículo que se enlaza a las 16:45 explica bastante bién el problema, y sin entrar en si el experimento está bién o mal realizado, parece bastante razonable que el avión podría despegar en esas condiciones.
ResponderEliminarNo entiendo por qué tantas vueltas... El avión no despegará. Y no tiene nada que ver con la tracción de las ruedas. Para despistar, en el primer video se da la sensación de que el flujo de aire de la hélice del avión es suficiente para su sustentación, pero eso no es así. Lo cierto es que la hélice (o el reactor en su caso), impulsa al avión a través de la masa de aire hasta conseguir la velocidad relativa necesaria para su sustentación (pero respecto del aire, claro). En el caso de una cámara sin viento, si el motor impulsa al avión pero no consigue que avance respecto del aire, el suelo podrá correr todo lo que quiera bajo las ruedas del avión, pero las alas no generarán sustentación para elevarlo. En la prueba real es probable que hubiese algo de viento de cara, y se ve que el Coyote avanza respecto de los conos, así que se va al aire a poca velocidad que alcance. Y auqnue se ve la imagen del cuentakilómetros del coche, no se ve el anemómetro del avión. Pero ya os digo que no está a cero.
ResponderEliminarLo que no entiendo es que decís que las ruedas giran a 200Km/h.
ResponderEliminarEl avión tiene una velocidad de 100Km/h. Perfecto, pero no se mueve, porque la lona está debajo moviendose en dirección contraria a la misma velocidad.
Es decir, desde el punto de referencia del camara, por ejemplo, la lona iria hacia atrás a una velocidad de 100 Km/h, mientras que el avión permanece estático. La velocidad del avión, desde el punto de vista del cámara, es 0 Km/h. La velocidad de las ruedas, o mejor dicho, la velocidad de giro de las ruedas, será la de la lona, es decir 100 Km/h. Entonces ¿por qué las ruedas van a 200 Km/h? ¿Cual es el sistema de referencia para afirmar eso?
Explicadmelo con manzanas, porque no lo veo.
Saludos
y dale con que las gallinas mean...
ResponderEliminarel que este la cinta transportadora no importa (despreciable) porque son ruedas, no clavos. Como cuando poneis un vaso sobre el mantel y con cierta habilidad conseguis dejarlo donde estaba al sacarlo con rapidez. Si ese plato tuviera una helice y lo propulsara a lo largo de la mesa, al estirar el mantel de la misma forma el plato apenas se inmutaría y seguiria su curso. ¡Es un avion, no un coche!
Por ende si se desplaza se produce sustentacion y vuela.
Creo que el error se mantiene porque la el avion se eleva por la sustentacion que producen las alas por diferencia de superficie sobre y bajo ellas, es necesario que una corriente de aire circule sobre y bajo ellas, la helice solo produce traccion para que el avion avance. El avion en una cinta esta estatico, no hay una corriente de aire en las alas; no se produce sustentacion a menos que la helice sea lo bastante grande como para crear una corriente en toda la superficie de las alas.
ResponderEliminarUna aeronave vuela no respecto al suelo, sino respecto al aire que le rodea.
ResponderEliminarLa sustentación se obtiene por la velocidad relativa de las superficies de sustentación (alas en los aviones, palas del rotor en helicópteros) respecto del aire.
Entrar en pérdida significa que tu velocidad relativa respecto al aire (nunca respecto al suelo) es insuficiente para sostenerte. El anemómetro es el instrumento que te dice el viento relativo en tu aeronave (dato recogido por el tubo de pitot, que se monta usualmente en el borde de ataque del ala para evitar turbulencias).
Si tu aeronave tiene una velocidad de pérdida de 100 km/h necesitas, y no importa cómo lo consigas 100 km/h de viento relativo para volar.
La velocidad respecto al suelo es totalmente irrelevante. El avión no despega jamás si no consigue esa velocidad.
Para Manolo:
ResponderEliminarA ver, si el avión despega sobre una cinta y no necesita moverse, y acortan el barco porque ya no hace falta, cuando vaya a aterrizar, por mucha cinta que tenga, se iría al agua.
Usar menos espacio sirve para despegar, no para aterrizar
Pregunta, el principio de vuelo de un helicoptero no es que en lugar de desplazarse este inicialmente, desplaza aire y este desplazamiento genera una reacción en sentido opuesto que es lo que hace que vuele? Y este principio no funciona igual en un avión con helice? (Hay un desplazamiento "hacia atras" del aire, o sea que la helice "dispara" el aire hacia las alas de tal forma que genera la turbulencia necesaria para elevarlo)? Y en un avión a reacción no habría un vació creado por las tomas de aire del propio motor que generaria una turbulencia (vacio en el frontal del avión) que haria circular el aire a través de la tobera y tambien alrededor del casco)? Lo mejor seria tener un tunel de viento para hacer experimentos pero no creo que la situación difiera demasiado
ResponderEliminarno confundan, el fenómeno de sustentacion no se debe al aire empujado por las hélices sino al atravesado en su desplazamiento
ResponderEliminarSimplifiquemos el problea:
ResponderEliminarTodos de acuerdo en que el suelo y las ruedas no afectan para nada al despegue, por tanto, quitémoslas del modelo. Lo voy a simplificar con que el avión está quieto sobre una superficie estática.
Nos queda el tema del motor. ¿Qué está haciendo la hélice?
*Compensar* el rozamiento de las ruedas para que se mantenga estático sobre la cinta. Si no lo compensara *exactamente*, el avión se iría hacia delante o hacia atrás.
Si no se está de acuerdo con la anterior afirmación, entonces apaga y vámonos.
Como en el modelo simplificado no hay ruedas, quitemos el motor, ya que no hay rozamiento que compensar.
¿Puede despegar un avión quieto?
Respecto al video: el avión viene ya con una velocidad inicial, por tanto, si la velocidad relativa del avión al viento es superior a la necesaria para que haya sustentación, el avión vuela.
Chapuceros!era más senillo de demostrar: la cinta transportadora con la que prueban al pricipio la podrían haber hecho más grande e intentarlo con un avión teledirigido. Seguro que vuela por ahí lo explicais mejor quer yo
ResponderEliminarpor cierto, ese barco de 200 metros de eslora alberga en su interior 5200 tíos y 150 aviones (78 mts. de pista de despegue y 323 mts de 323,85 de longitud,2 reactores nucleares, 100.000 toneladas y que necesita que los aviones despeguen de 4 en 4 y por supuesto como dicen por ahí...el aterrizaje)(http://www.truman.navy.mil/)
Nada, como siempre los GASTOS MILITARES PARA BIRRAS EN LOS BARES!!!(quien inventaría internet???;)
un saludete
Xavigo
ResponderEliminar"*Compensar* el rozamiento de las ruedas para que se mantenga estático sobre la cinta. Si no lo compensara *exactamente*, el avión se iría hacia delante o hacia atrás."
Para que le quitaste entonces las ruedas si se las vuelves a poner?. El motor hace que la helice mueva al avion. Las ruedas no tienen pegamento, si se mueve la cinta las ruedas tenderan a girar compensando dicho desplazamiento. Esto permite que el avion no tenga que compensar el desplazamiento de la cinta sino esa fuerza ejercida por las ruedas que es muchisimo menor. Si el avion se mueve hay sustentacion y vuela.
Así es como yo lo veo (explicación para niños):
ResponderEliminarEl motor de un coche empuja las ruedas, que empujan el SUELO. Si el suelo es una cinta que se mueve en dirección contraria en la misma velocidad, el coche aparentemente no se mueve respecto al observador.
Pero el motor de un avión no empuja las ruedas, sino el AIRE, y éste empuja el avión en sentido opuesto (principio de acción-reacción, Newton). Las ruedas sólo le sirven para apoyarse, no para empujarse. Por mucho que se mueva la cinta del suelo, el motor causará exactamente el mismo efecto en el aire que empuja el avión y el avión se moverá igual, por lo que despegará sin problemas. Eso sí, las ruedas se moverán el doble de rápido (sumando el movimiento del avión respecto al observador fijo y el de la cinta respecto al mismo).
El avión no se movería, en cambio, y por tanto no podría despegar, si en lugar de la cinta "moviéramos" el aire con una ráfaga continua de viento que compensara exactamente el empuje del aire movido por el motor, en sentido contrario al movimiento.
Carlos, yo también di por hecho que el avión no despegaría al principio. El principal error es pensar que el avión está estático. En realidad, desde el punto de vista de la camara como tu dices, el avión no está estático aún cuando la lona se mueve a la misma velocidad en dirección contraria.
ResponderEliminarUn ejemplo que creo que lo deja bastante claro:
Supongamos una rampa transportadora (como las de los centros comerciales) y una persona con patines.
Si la rampa esta quieta, y la persona con patines se tira por la rampa, obviamente la persona bajará la rampa. Supongamos por similitud con el ejemplo anterior que baja a 100 Km/h.
Ahora, ¿Y si la rampa se mueve en dirección ascendente a la misma velocidad con la que bajaba antes el patinador? Obviamente, el patinador no se va a quedar parado como por arte de magia, porque la fuerza que lo hace bajar es la gravedad y no la tracción de las ruedas. En este caso, las ruedas rodarán a 200 Km/h. 100 Km/h se los proporciona la gravedad y los otros 100 Km/h se los proporciona la tracción de la rampa.
Ahora, para complicar un poco más las cosas, lanzo la siguiente pregunta:
Si la rampa tiene una velocidad descendente igual a la del patinador, ¿Bajaría este sin mover las ruedas?
O aplicándolo al caso del avión. Si la lona se moviera en la misma dirección que el avión y a la misma velocidad. ¿Despegaría el avión sin que rodasen sus ruedas?
Para ver mejor el tema anterior de la rampa, ayuda imaginarse la rampa con una pendiente muy muy pronunciada.
ResponderEliminarEl avión volará.
ResponderEliminarPara todos los que dicen que no:
Vuestro error esta en la comprensión del problema, no en la física.
Como ya han dicho, un avión no es como un coche. El coche transmite la potencia de su motor al suelo mediante las ruedas, y eso hace que avance. El avión transmite la pontencia de su motor al aire mediante la helice, y así avanza, sus ruedas giran libres debido al rozamiento con el suelo.
Supongamos que el cuentakilometros del coche y el de la cinta están perfectamente sincronizados. Por mucho que acelere el coche, la cinta hará lo mismo, y el resultado será que el coche no se moverá un ápice. No podrá 'vencer' a la cinta.
Ahora supongamos que el 'cuentakilometros' del avión y el de la cinta también están perfectamente sincronizados, cuando el avión acelere, la cinta lo hará en sentido opuesto y EL AVIÓN NO SE VERÁ AFECTADO!
La velocidad del avión no se mide respecto a la cinta sino respecto al suelo*, así el avión alcanzará la misma velocidad que si no hubiese cinta y despegará sin problemas (y como ya dijeron las ruedas girarán el doble de rápido que en una pista normal).
Otro ejemplo: supongamos que el coche del primer caso es un coche moderno y su cuentakilometros no mide la velocidad a la que giran las ruedas sino que funciona mediante gps. Por lo tanto cuando el coche está parado, la velocidad que indica el cuentakilometros es de 0 km/h, independientemente de si las ruedas giran o no.
En este caso el coche podrá 'vencer' a la cinta. Cuando el cuentakilometros del coche indique 100 km/h, realmente se estará moviendo a esa velocidad (aunque sus ruedas y motor esté rindiendo como si circuláse a 200 km/h).
En este caso el coche se comporta como el avión.
Si el avión tuviese su cuentakm en las ruedas (lo que sería absurdo, pues cuando estuviese en el aire no funcionaría) entonces si permanecería estático, y UN AVIÓN ESTÁTICO NO VUELA.
*Un avión realmente no mide su velocidad respecto a un punto fijo sino respecto al aire que le rodea, además con un viento fuerte de cara podría despegar incluso estando parado. Pero para facilitar la comprensión supondremos que la mide respecto al suelo.
El avión despegará con la misma potencia independientemente de la cinta siempre que el rozamiento de las ruedas con el suelo sea despreciable.
No se si el experimente esta bien hecho o no, pero en el caso de que estuviese bien, lo que veríamos sería exactamente lo que se ve.
Tampoco tendría ningún sentido poner cintas transportadoras en los portaaviones porque independientemente de ello el avión va a necesitar el mismo espacio para despegar.
Si despega es porque las helices impulsa al avión como si fuera un cohete.
ResponderEliminarUn cohete no tiene alas y vuela, es cuestión de potencia no importa la velocidad relativa del aire.
Hubiera sido interesante comparar las revoluciones a las que giraba la helice en el experimento y compararlas con las revoluciones necesarias para un despege sobre una superficie normal.
Por lo tanto creo que depende del modelo de avión y de la potencia que sea capaz de generar su motor respecto al peso.
Creo que lo primero es ponernos de acuerdo con el enunciado y que todos entendamos lo mismo. Bajo mi punto de vista podría haber 2 formas distintas de entenderlo. Una llevaría a que el avíon podría despegar y otra a que es completamente imposible.
ResponderEliminarAlla voy: (y disculpas anticipadas por la chapa :-)
ENUNCIADO 1: "Tenemos un avión en una pista de despegue, la cual se mueve a la misma velocidad que el avión pero en sentido contrario (similar a una cinta transportadora). Y CUYAS RUEDAS TIENEN LA PARTICULARIDAD DE QUE NO PUEDEN DESLIZARSE SOBRE LA CINTA ¿Podrá despegar el avión?" (las negritas son mías)
ENUNCIADO 2: "Tenemos un avión en una pista de despegue, la cual se mueve a la misma velocidad que el avión pero en sentido contrario (similar a una cinta transportadora). Y CUYAS RUEDAS SON REALES Y QUE PUEDEN PATINAR SI SE LLEGA AL LÍMITE DE ADHERENCIA ENTRE LA CINTA Y ELLAS ¿Podrá despegar el avión?" (las negritas son mías)
¡Ah! Y supongamos también que es un día sin viento, para no añadir otros factores al problema.
Veamos primero el enunciado 1.
En este caso, el problema es más teórico, ya que nos permite asumir que, independientemente del empuje de la hélice, el turbofan o un cohete a reacción que lleve atado a la cola, las ruedas siempre estarán en contacto con la cinta y se dará el caso de que la velocidad del avión respecto del terreno circundante será siempre igualada por la de la cinta bajo él, pero en sentido contrario.
Así pues, la velocidad del avión respecto del aire circundante es 0 (cero patatero) y como la manera que tienen los aviones para elevarse es mediante la diferencia de presión entre el lado inferior y el superior de las alas cuando HAY circulación de aire (y de la inclinación de las mismas, respecto al flujo de aire, pero como no hay aire que circule...) podemos afirmar sin lugar a dudas que el avión NO VOLARÁ.
Vamos ahora con el enunciado 2.
La respuesta al problema según este enunciado ya ha sido esbozada en algunos de los comentarios. El "quid" de la cuestión reside en que si intentamos reproducir el experimento en el mundo real, el empuje de las hélices o de un motor de propulsión a chorro va a generar una fuerza que es muy posible que SUPERE la fuerza de rozamiento entre las ruedas y la cinta. Si se da ese caso, las ruedas, además de moverse muy rápido, patinarán sobre la cinta y provocarán que el avión sí que adquiera una velocidad positiva respecto a una hipotética torre de control en reposo, lo que haría que desde fuera (desde esa torre) sí se vería al avión coger velocidad y, si alcanza una velocidad determinada (como ocurre en el experimento de los Cazadores de Mitos) pueda comenzar a volar.
Además, una vez empiece a deslizar sobre la cinta y coger velocidad respecto al suelo (y, por tanto, respecto al aire) las alas comenzarán a sustentar un poquito al aparato, lo que reducirá su "peso aparente" (el peso que mediríamos si pusiésemos una báscula en la cinta pesando continuamente al avión), reduciéndose así el rozamiento con el suelo, lo que conllevará que sus ruedas deslicen más aún, produciéndose una realimentación positiva que hará más fácil que el avión coja velocidad respecto del aire circundante y que pueda salir volando antes.
Para que no se elevara el avión en este escenario real se deberían conseguir 2 cosas. Por un lado, que la cinta responda de manera inmediata a cualquier cambio de velocidad del avión para que, en la medida de lo posible, lo deje "clavado" respecto del suelo circundante. Y, por otro lado, que la aceleración que genere el impulsor del avión no supere el límite de rozamiento de la rueda con la cinta. Si esto no se cumple, el avión terminará volando si tiene la potencia suficiente.
PD: Por cierto, eso que dicen algunos de que si el avión va a 100Km/h (velocidad relativa entre el sist. de referencia del avión y el de la cinta) y la cinta va hacia atrás a 100Km/h (velocidad relativa entre el sist. de referencia de la cinta y el sist. de referencia de un observador exterior, por ejemplo, en la torre de control, y en reposo) la velocidad total de las ruedas es de 200Km/h están completamente equivocados.
Desde esa torre de control en un sistema de referencia anclado al suelo que no se mueve, lo que se observa es que el avión no se mueve y sus ruedas giran con gran velocidad, así que no se podría decir que van 200Km/h o 100Km/h sino que su velocidad es 0Km/h. Otra cosa es su velocidad rotacional, que es la MISMA, desde el sistema de referencia de la estructura del avión, el sistema de referencia de la cinta (y que las verá alejarse a gran velocidad, pero a la MISMA velocidad de rotación) y desde el sistema de referencia de la torre de control.
los aviones precisan de una velocidad mínima para despegar que viene definida como se ha dicho antes por la velocidad de pérdida("stall"). Si se sincronizan, digamos la cinta y la planta propulsora del avión para que en todo momento tengan la misma velocidad, la velocidad relativa del avión respecto al suelo es nula, por tanto el avión a priori no se mueve. Sin embargo, al alcanzarse dicha velocidad la sustentación, que siempre existe porque la velocidad del avión, y en concreto de las alas respecto al aire siempre existe, consigue vencer al peso en el equilibrio vertical y podría despegar. Es un poco rocambolesco pero en cualquier caso no podría despegar estáticamente puesto que no se pone de 0 a Vstall instantáneamte. Quizás si se podría reducir algo la longitud de la pista pero nunca conseguir que fuera VTOL. Un saludo.
ResponderEliminarA ver que es mas sencillo de lo que parece:
ResponderEliminarComo lo que impulsa al avion es la helice y la unica funcion de las ruedas es sostener el avion en el eje vertical:
La cinta puede ir a la velocidad que quiera porque nunca nunca nunca podra 'retener' el avion. De hecho, al avion le da igual a que velocidad corra la cinta, siempre avanzara y por tanto despegara. Por eso los aviones despegan en hielo y con patines (o en el agua). Aunque el suelo se mueva, el giro de las ruedas anula el 'frenazo' igual que el patin anula la friccion cuando despegan del hielo.
Salu2
Espero aclarar este animado post:
ResponderEliminarEn primer lugar hay que definir si estamos en condiciones ideales o estamos en condiciones reales. Si estuviéramos en condiciones ideales el avión NO DESPEGARÁ.
Si estuvieramos en condiciones reales, el avion TAMPOCO DESPEGARÁ :)
Me explico. En condiciones ideales, si pusieramos un coche, un avión, o lo que quisiéramos, sobre una cinta transportadora, si hiciésemos girar ésta, las ruedas de nuestro vehículo comenzarían a girar en sentido contrário. Sería equivalente a imaginar una pista de "hielo" debajo del avión. Esto se deriva de idealizar el problema suponiendo un coeficiente de rozamiento CERO en los bujes de las ruedas. La mala noticia es que, en condiciones ideales, ningun avión volaría, porque una atmósfera "ideal" no tiene viscosidad y no se produciría capa límite en las alas del avión.
Ahora bien, en un caso REAL, tampoco volaría, porque al suponer un coeficiente de rozamiento en los bujes de las ruedas, al iniciarse el movimiento hacia atrás de la cinta provocaría que el avión se desplazase hacia atrás de su posición de reposo. Este desplazamiento lo supliría mediante un desplazamiento hacia adelante producido por el empuje de los motores. Un diferencial de tiempo más tarde supondría un diferencial de espacio hacia atrás de la cinta, y un diferencial de empuje mayor. Seguramente se podrá plantear una ecuación diferencial que tenga en cuenta los coeficientes dinámicos de rozamiento de los bujes de las ruedas, la curva de empuje de los motores, la velocidad límite de la cinta transportadora, etc, y me atrevo a aventurar que para poder despegar sería necesario un empuje infinito :)
Este problema es una pérdidad de tiempo. Dependiendo de qué factores consideres como reales o ideales, sale una cosa u otra. Está mal enunciado y las explicaciones que se dan en las bitácoras no tienen en cuenta todos los parámetros.
Salud!
Creo que este problema y la encuesta en Microsiervos solo sirven para demostrar porqué las democracias sufren tantos problemas estupidos.
ResponderEliminarMil millones de moscas no pueden estar equivocadas, así que comed mierda.
Aun con algo tan objetivo como esto, en la que existe una única verdad real y demostrable, hay un importante grupo que se cree con la razón y siente la necesidad de hacer ver a los demás lo ciego que están. Mientras, los que tienen la razón se esfuerzan en hacerlo ver a los demás. Imagínense lo que pasa cuando lo que se discute es algo que no tiene una verdad objetiva.
Señor director, un avión 'ideal' volará cualesquiera que sean las condiciones,incluso lo hará mejor cuanto más difíciles sean. =D
ResponderEliminar¡¡Hay que entender bien la pregunta!! el vídeo se presta a la confusión. No es una cinta transportadora como las que mueven carbón, o una cinta de correr.... con motor. Es un "rodillo libre", y por lo tanto, similar al caso de despegar sobre una pista de hielo tan pulida que el piloto a duras penas se pueda mantener en pie cuando va hacia el avión. En estas condiciones, el avión SI se desplaza respecto al aire, aparece flujo en las alas y sustentación. Si la cinta tuviese motor y adaptase la velocidad a la del avión.... entonces no hay flujo de aire en las alas (salvo el creado por un "gran ventilador" que es la hélice). Para un piloto, es un avión parado, con la hélice soplandole aire en la cara.... esto, algo de empuje vertical dará al golpear las alas, pero no es comparable a la cantidad de aire que acaparan las alas enfrentadas al aire, y no despegará.
ResponderEliminarDicho de otra manera.... si la cinta tiene motor e iguala al avión, un avión con la hélice por encima del plano de las alas (como si fuese un hidroavión con la hélice encima para no golpear el agua), que el aire que esta mueve no interfiera con las alas... en este caso, NO despegaría. Si la cinta transportadora no tuviese motor, y por muy poco rozamiento que esta tenga, SI despegaría.
A ver, esto esta muy claro. El ejemplo más sencillo es el de un guepardo y una gacela. Por todos es sabido que el guepardo es uno de los animales mas veloces de la tierra, y aunque la gacela también es muy rápida, lo es más el guepardo. El motivo, al igual que con el avion, no es porque el guepardo mueva las patas más rapido (ya que la gacela tambien las mueve muy rapido) sino la forma aerodinamica del animal. La gacela al tener cuernos, por ejemplo, choca contra las moleculas de aire y hacer que se pare. El avión tiene unas helices que van removiendo el aire, al igual que una batidora, lo que hace que al aire que hay delante sea mas "liquido" y entonces al avión le cuesta menos avanzar (como al guepardo sin cuernos). Este es el motivo por el que el avión si despegaría y el coche se quedaría en el mismo sitio.
ResponderEliminarSin embargo, si el coche tuviera un potente ventilador en la parte frontal entonces ya no estoy muy seguro de que pasaría.
Señor Blas... le sugeriría estudiara un poco de aerodinámica para saber porqué sustentan las alas de un avión.
ResponderEliminarUna atmósfera ideal, sin viscosidad, no produce sustentación, por más que usted se empeñe en diseñar un avión "perfecto". El aire circula alrededor de las alas y las líneas de corriente se desplazan a la misma velocidad en cualquier punto alrededor de las mismas sin provocar cambios de presión sobre la misma.
Lo que hace que se genere sustentación es la viscosidad del aire, su "imperfección" provoca la génesis de una "capa límite" alrededor de la superficie sustentadora, con un campo de velocidades que va desde la de la corriente libre del aire, hasta cero en la misma superficie alar.
Lo único que queda abierto a posible discusión es la segunda parte. En función de muchos parámetros (peso del avión, diseño de los bujes, rozamiento de la cinta, curva de empuje de los motores, etc, etc) se puede plantear una ecuación diferencial que permita saber el comportamiento del avión y de la cinta. Es posible que haya algún parámetro que al adquirir un valor u otro determine si vuela o no vuela (como parámetro seguro que también hay que incluir la longitud de la cinta). Que se haya hecho un experimento con un avión a escala y haya volado no quiere decir que lo haga con uno de mayor peso. Es el equivalente a pensar "si una hormiga tuviera el tamaño de un elefante...se podría poner de pie?".
Son preguntas que valen como divertimento, pero que no aportan más que eso, no resuelven absolutamente nada. Si consideramos todo como ideal, sin rozamientos, el avión no volaría. Ahora, si consideramos una parte como ideal y la otra no (es decir, sin rozamiento en las ruedas, y con rozamiento en el aire) estamos haciendo trampas.
Director...
ResponderEliminarMuy buena la teoría, pero un avión no necesita de la viscosidad del aire para volar. Las alas también producen sustentación por su ángulo de ataque. Por eso los aviones pueden volar boca abajo mientras tengan el morro ligeramente elevado.
En la segunda parte también te equivocas. Si la cinta está avanzando a 100 km/h, como las ruedas giran libremente y con rozamiento bajo (por algo son ruedas), imprimirán al avión un movimiento hacia atrás de una fracción de esa velocidad (pongamos 10 km/h). Supongamos que no hay viento. Si el velocímetro del avión funcionara marcha atrás (cosa que no sucede), indicaría -10 km/h. Si aceleramos los motores, llegaría un punto en el que el indicador se pondría a 0 y para un observador externo, el avión estaría estático. Si aceleráramos aún más los motores, al final llegaríamos a los 100 km/h respecto al aire y a un observador externo. El truco es que para alcanzar la misma velocidad, habríamos necesitado más potencia (para vencer los 10 km/h hacia atrás). Si el avión tiene potencia suficente en los motores para alcanzar los 100 km/h a pesar de la desventaja inicial, volará. Si alcanza una velocidad menor, dependerá de si la velocidad es mayor o igual que la velocidad mínima de despegue.
Respecto a lo de la escala y el peso del avión, tampoco cuela. Estamos hablando, siempre según el enunciado, de un avión. Es decir, algo que ya está diseñado para volar y lo hace correctamente. El peso y la escala no tienen importancia en este caso, porque sabemos que el avión, a partir de una cierta velocidad, vuela. Otra cosa sería que construyeras una maqueta de un avión y de ahí dedujeras que cualquier avión con su misma forma vuela: ahí si que hay mirar el peso total y su distribución, los materiales, el empuje de los motores, etc (realmente lo único que habrías demostrado sería que la forma del avión es viable).
Por cierto, la paja mental que se marca el anónimo con los guepardos, las gacelas y los coches con un ventilador es para enmarcarla.
tiene k tener esa velocidad con respecto del aire no? aunque no me acuerdo bien de todo eso de las presiones y la ecuacion de bernoulli xD enga gente estudien
ResponderEliminarHola:
ResponderEliminarYo creo q la respuesta es más fácil q todo lo q estáis diciendo de sustentación y demás
:)
Es pura accion-reaccion.
Lo primero, un avion no ejerce par en las ruedas, es decir, éstas giran libremente por accion del rozamiento, es decir, las ruedas PUEDEN GIRAR MAS RAPIDO q la velocidad q marca el avion. Esto es fundamental entenderlo.
No es lo mismo q un coche, que SÍ ejerce par en sus ruedas.
Así pues tenemos el avion sobre la cinta transportadora. El avion marca 50Km/h, pero lo marca SU VELOCIMETRO q está regulado (ajustado) por el par de la helice (o la potencia del motor de reaccion, da lo mismo).
Si el avion se desplaza a 50Km/h, la cinta tb va a 50Km/h
Si hacemos un diagrama de fuerzas (muy sencillito) esta claro q las ruedas giran a 100Km/h, el avion se mueve hacia delante y despega.
Luego el vídeo de los cazadores de mitos está perfectamente hecho
:)
Podemos pensar q eso es trampa, q la cinta debería desplazarse A LA VELOCIDAD DE LAS RUEDAS, no a la q marca el velocimetro del avion.
Eso es una imposibilidad física, ya q si las ruedas giran a 50, la cinta debería girar a 50, pero al girar la cinta a 50 entocnes la composicion de velocidades de las ruedas es 100, por lo q deberíamos ajustar la velocidad de la cinta a 100, pero en ese momento las ruedas girarían a 150...Y así hasta el infinito (y más allá)
Yo creo q con esto queda aclarado :)
Y ahora la pregunta q surge es...Si la cinta se desplaza a la misma velocidad q marca el velocimetro del avion PERO EN SENTIDO CONTRARIO, despegaría el avion?
;D
un saludo a todos
Despegó y siempre despegará porque las ruedas no importan, lo que importa es la hélice.
ResponderEliminarOtro caso hubiera sido si el aire soplara a la misma velocidad pero en dirección contraria. La hélice no tendría tracción.
creo que el problema es bastante simple, ya que la propulsión del avión se da con el aire y no con el suelo.
ResponderEliminarOtra cosa que se podría preguntar es si el avión despegaría con un viento en contra de X km/hora. Y nuevamente supondría que sí, sólo que se quedaría en el lugar (o iría para atrás, o avanzaría poco)
Aviador...
ResponderEliminarYo no trato de llevar razón como usuario de internet informadillo. Tan solo intento explicar los principios de la mecánica de fluidos y algo más sobre mecánica en general, que para algo me he pegado algunos años estudiando ambas materias.
La sustentación se produce porque el aire es viscoso. Lo puedes dudar todo lo que quieras, hablar de ángulo de ataque o lo que a usted le de la real gana, pero en un aire no viscoso no es posible generar sustentación con una superficie aerodinámica. Es imposible. El aire "resbalaría" por cualquier objeto que se interpusiera en su avance. Normalmente, la aerodinámica se estudia considerando el perfil alar, o la superficie sustentadora como un elemento estático, y considerando el aire o el fluido como un elemento dinámico que circula alrededor del objeto de estudio. El aire que circula alrededor del perfil, en caso de tener viscosidad nula, no generaría diferencias de presión entre una parte y otra del ala. Aunque pusiéramos una placa plana perpendicular a la dirección de avance del aire, éste bordearía la placa perfectamente sin generar "succión" en la parte de atrás y por lo tanto tampoco podría generar sustentación ni resistencia. No notaríamos fuerza en la placa si la sujetásemos con la mano, aunque el aire soplara a la velocidad de un huracán de categoria 1. No nos podríamos abanicar con un aire ideal, no se podría utilizar ventiladores... etc.
Pero el aire no es ideal, el aire tiene una propiedad que es la viscosidad. Nos da idea de como "fluyen" y se "rozan" entre sí diferentes "capas" de aire. Véase http://en.wikipedia.org/wiki/Viscosity
Esta viscosidad, (que se puede expresar también en función del número de Reynolds) hace que se genere un fenómeno en los perfiles alares que es el responsable directo de las fuerzas de sustentación. La capa límite. Esta capa es una fina capa de aire que va desde la misma superficie alar, donde podríamos medir una velocidad "cero" del fluido, hasta aquel lugar donde el aire alcanza la velocidad del fluido libre. Como eso haría que la capa límite fuese demasiado ancha, normalmente se reduce a aquel punto donde se alcanza el 95% o el 99% de la velocidad libre del fluido.
Como usted bien sabrá, Aviador, cuando se fuerza demasiado el ángulo de ataque sucede algo que los pilotos tratan de evitar. El ala entra en pérdida. Eso se traduce en un "desprendimiento de la capa límite". Es decir, esa capa que funciona en régimen laminar (bajo número de reynolds) pasa a trabajar en régimen turbulento (alto número de reynolds, igual campo de velocidades, pérdida de la estructura de capas) y no genera sustentación. Espero que esta explicación sea suficiente como para desmentir eso de que "el avión no necesita de la viscosidad para volar".
La afirmación de que me equivoco en la segunda parte no la termino de entender bien. Volveré a explicar lo de antes de una forma más sencilla. Ante la afirmación "cualquier avión en cualquier cinta transportadora que avance en sentido opuesto al vector velocidad del avión podrá siempre despegar" solo se puede contestar "no se sabe". ¿Porqué? Hay muchas contestaciones. Vamos por partes. Un avión pequeño, de bajo peso, tiene estructuras "sobredimensionadas". Me explico. Las ruedas del avión del video (un ultraligero) seguramente podrán girar a un régimen del 50% o del 100% de su régimen normal de giro sin ningún problema. Son pequeñas, pesan poco, tienen una estructura compacta, rígida que apenas sufrirá estrés gire a la velocidad que gire. Pero...una rueda de un B747 puede comportarse de la misma manera? Desde luego que no. Las limitaciones de diseño de una rueda de un 747 no tienen ABSOLUTAMENTE nada que ver con las de un ultraligero. Su mayor tamaño, su peso, las deformaciones que puede llegar a sufrir, etc, hacen que sus limitaciones operacionales sean mucho mayores. No tengo datos concretos, pero dudo mucho que una rueda de un 747 o de un 380 pueda girar a más del 20% de su velocidad nominal de despegue durante los 40 segundos que dura una carrera de despegue normal sin sufrir daños severos. Y por otro lado, esa pequeña "fuerza" de rozamiento que se aprecia en el primer video con el coche sobre la cinta, no tiene nada que ver con las inmensas fuerzas de rozamiento que generarían las 20 ruedas del tamaño de un coche que lleva un 747. Tan solo trato de dar una idea de unos pocos parámetros que habría que tener en cuenta para descartar el enunciado del problema como un enunciado válido.
O nos movemos en un mundo "ideal" completamente (y por lo tanto los aviones con alas no vuelan) o nos movemos en un mundo real y entonces la pregunta carece de sentido mientras no dimensionemos todas las variables. Por decir tan solo algunas pocas: Velocidad máxima admisible de las ruedas del tren de aterrizaje, curva de empuje de los motores, longitud de la cinta transportadora, velocidad del viento, peso al despegue, temperatura del aire, densidad del aire, etc...
Que les haya funcionado a los cazadores de mitos con ese avión y con esas condiciones no permite contestar la pregunta en toda su extensión y para cualesquiera condiciones. Y esto, guste o no, es la verdad.
Salu2
Lo principal de todo es la "Sustentación",si no la hay,imposible despegar...
ResponderEliminarUhm,
ResponderEliminardespués de leer todos los comentarios y enlaces sugeridos, he de reconocer que el enunciado es un poco lioso y depende de como se entienda.
Si el avión permanece estático respecto al suelo (sistema de referencia fijo) no vuela ni de coña. Pero para que no se mueva, debería estar atado con una cuerda a una estaca.
Cualquier avión, que no esté anclado al suelo, se moverá hacia delante gracias a la potencia de su motor, que creará un empuje hacia atrás.
Pero ojo, la hélice por si sola no crea el empuje suficiente para que un avión vuele. LA hélice crea un empuje que lo que hace es ir acelerando el avión respecto al aire, que es lo que hace que despegue al llegar a cierta velocidad. O sea, que el comentario que decía que aunque estuviera atado, el avión se levantaría un poquito, como que no.
Otra cosa son los cazas a reacción, cuyos motores proporcionan un empuje brutalmente mayor al de la hélice, lo que hace que despeguen casi desde parado, como en los portaaviones. Lo que sucede es que consiguen la velocidad de despegue en muy poco espacio, gracias a la aceleración que les proporcionan los motores (y a la catapulta, que por algo tiene ese nombre.
Por cierto, no todos los aviones pueden planear. Es más, los aviones espías tienen la aerodinámica de un ladrillo más o menos y vuelan exclusivamente gracias a sus motores. Si se le apagan, el avión cae como un peso muerto.
¡Madre, que ladrillo!
"Er futuro aerocáustico"
El avión, según el enunciado del problema, despega sin problemas.
ResponderEliminarPero... ¿Sería capaz de despegar si la velocidad de la cinta transportadora fuese, en todo momento N m/s más rápida que el avión? (siendo N>0)
Con esta variable, creo que la respuesta es "sí", pero en este caso el avión tardaría ligeramente más en despegar, ya que debería compensar la velocidad negativa inicial...
Es perfectamente posible ! Aun si la cinta fuera más rapida que el avión en sentido inverso. Porque las ruedas no ejercen ninguna tracción, solo están libres. El avance depende de la tracción de la hélice y siempre es relativo al aire y no al piso. Por ejemplo, si el avión necesita 50 knts para despegar y hay un viento frontal de esa misma velocidad, el avión despegará con un efecto "helicóptero".
ResponderEliminarLa solución para crear portaaviones o aeropuertos con pistas hipercortas es general viento en dirección contraria al avance del avión a la velocidad mínima necesaria para la sustentación. Tal como sucede a veces de manera natural en los aeropuertos de la patagonia argentina es bastante común vientos de más de 50 nudos.
ResponderEliminarNo se porque se hacen tanto lío y recurren a las leyes de la física y blablabla. Las ruedas y el suelo no tienen absolutamente nada que ver con el vuelo de un avión. La cinta podría moverse a match 1, el avión va a despegar lo mismo, solo se van a cocinar los ejes de las ruedas.
Recuerdo un experimento anterior en el que ataban un avión de helice con un gran cable, lo ponian en marcha y lo aceleraban a la potencia de elevación, al final el avión se levantaba, aunque con grandes turbulencias debido a la tensión del cable. Recuerdo que comentaron que la helice generaba la potencia y la turbulencia de aire alrededor del casco.
ResponderEliminarPara volar una cometa no necesitas salir corriendo, pero lo hace por la resistencia que ofrece contra el viento. Ocurría lo mismo con los pterodáctilos, si había viento se situaban contra él y abrían sus alas, su envergadura y poco peso les permitía levantar el vuelo.
ResponderEliminarUn avión quieto en una pista podría volar si el viento tuviera la suficiente velocidad, como no es así, lo consigue con la velocidad de despegue que le permiten sus motores y la resistencia que ofrece el perfil de sus alas.
Sólo importa la velocidad relativa respecto al aire, las ruedas, el motor, la velocidad respecto al suelo ..., nada de eso proporciona sustentación a una aeronave.
ResponderEliminarEn un túnel de viento se estudia la aerodinámica de los objetos. No es necesario que éstos tengan un sistema de propulsión propia: el aire ya lo desplaza el túnel.
Para resolver definivamente la polémica:
1.- El avión no despega
2.- La tortilla de patatas es con cebolla
3.- El rollo de papel higiénico siempre hacia afuera, degenerados.
Tanta discusión y tanto si despega o si no, ¿pero es que no van a arreglar de una vez el enunciado? Que es eso de que tenemos un avión, la cual se mueve...
ResponderEliminarMadre mía, la de opiniones creativas que se leen por aqui:
ResponderEliminar- El "velocímetro" de un avión no está "conectado" al motor, es un sensor llamado tubo de pitot que mide la presión del aire que viene de frente, vamos: su velocidad relativa al avión. Y eso es exactamente lo que mantiene un avión en el aire. Hay que diferenciar entre velocidad con respecto del viento y SOG (speed over the ground)
- Si el experimento se hace bien,y la velocidad relativa de las alas del avión con la del aire es cero, el unico avion que podría despegar en un harrier. Da igual la velocidad de las ruedas o el régimen del motor.
- Como corolario, y como muestra de que la velocidad con respecto del suelo es irrelevante, si V es la velocidad que necesita el avión para despegar:
1.- Podría despegar verticalmente sin avanzar si tuviera un viento de frente de V nudos y su motor estuviera a regimen de despegue.
2.- Nunca podría despegar (por mucho que corriera por la pista) si tuviese un viento de cola de V nudos y su motor no le permitiera acelerar más de ese régimen.
Zanjemos la polemica:
ResponderEliminarEl avión no despegará en ningún caso si su velocidad relativa al suelo (suponindo viento nulo) es cero.
Ahora, ¿Es posible que el avión se mueva sobre la cinta para alcanzar la velocidad de despegue?
Aquí es donde esta la clave: HAY QUE TENER EN CUENTA 2 FUERZAS DE ROZAMIENTO:
FR1 - Rueda-suelo: Esta hace que una rueda gire cuando la tiramos sobre un plano.
FR2 - Rueda-(eje)-Avion: Esta 'conecta' al avión y la rueda haciendo que si uno se mueve el otro también.
Si esta 2ª es cero podemos mover un avión sobre la pista con tan solo apoyar un dedo en él. Equivale a tener el avion flotando en el aire (salvando , asi que es la condición perfecta para despegar, ya que la turbina/helices empujarán mas eficienteme el avión hacia delante.
Da igual que las ruedas estén girando a 10 o 10000 rpm, al avión no le afectará, asi que una cinta transportadora debajo no marcará ninguna diferencia.
En este caso el avión despegará sin problemas, como si en vez de ruedas tuviera patines en una pista de hielo.
En la practica, esta fuerza 2 no es cero, pero es lo suficientemente pequeña como para que un tio calvo pueda arrastrar un avión con los dientes (igual que podemos empujar un coche en punto muerto), por lo tanto el movimieno de las ruedas no frenara lo suficiente al avión como para que su motor no pueda hacerlo despegar.
Saludos!
Habrá que presentar una prueba irrefutable para zanjar la discusión.
ResponderEliminarLa sustentanción de la aeronave se puede escribir como:
L=K*V^2
donde K[N*s^2/m^2] es un factor que depende de la densidad del aire, superficie alar, ángulo de ataque y configuración de dispositivos hipersustentadores. Y puede suponerse constante para toda la maniobra de despegue.
V[m^2/s^2] es la velocidad del aire respecto al avión. Que como ya se ha comentado, es la que se mide con el tubo pitot.
Pues bien, en el experimento, la velocidad del aire respecto al avión es nula(no viento). Así que como V=0 m/s, L=0 N, por lo que la aeronave no podrá despegar al ser su sustentación nula.
Espero haberme explicado bien.
Un saludo!
La fuerza de fricción que suponen las ruedas girando con el suelo (y también la resistencia interna del eje) es una magnitud independiente de la velocidad de giro de estas y por lo tanto de la velocidad a la que corra la cienta (no ocurre así con la resistencia aerodinámica). Por lo tanto podemos asumir que si el motor del avión tiene potencia suficiente para compensar esa fricción, la aeronave tenderá a acelerar y por lo tanto sí se moverá por encima de la cinta.
ResponderEliminarEsa fuerza de rozamiento es independiente en un caso "ideal" de rozamiento. En un caso "real" de rozamiento lo mismo se gripa el buje antes de que el avión despegue y te aseguro que las fuerzas de rozamiento serían bastante "apreciables".
ResponderEliminarTengo que hacer una rectificación de mi primer post. Me aventuré a decir que haría falta una potencia infinita para despegar, pero no es así. Sólo la necesaria para vencer las fuerzas de rozamiento dinámico de las ruedas, que en realidad serían las mismas (o no) que en el caso de una pista estática.
Lo que no me queda tan claro es que a ese régimen de giro y en esas condiciones, el coeficiente de rozamiento dinámico se mantenga constante con la velocidad. Merecería un estudio detallado.
Hay que tener en cuenta que el despegue del avión se producirá a una velocidad respecto al aire de unos 120 nudos (aprox 200 km/h) en un reactor. POr lo tanto, la cinta se encontrará avanzando hacia atrás (según el enunciado del problema) a esa misma velocidad, y por tanto las ruedas girando, respecto a un sistema de referencia fijo a tierra, a 400 km/h de velocidad lineal.
No creo que haya ninguna rueda que soporte eso. De ahí la importancia de la escala.
Salud!
Director...
ResponderEliminarRealmente en el tema de la viscosidad, mis conocimientos de dinámica de fluidos no llegan a tanto como para asegurarte que con un fluido no viscoso se produce sustentación. Lo que quería decir exactamente es que la sustentación no se produce exclusivamente por el principio de Bernoulli, sino que el ángulo de ataque es importante. Ahí puedes tener razón.
Respecto a la segunda parte, seguramente estamos discutiendo porque el enunciado no es muy claro. Yo creo que interpreto el enunciado en el sentido más normal que se le puede dar al texto:
-Cuando dice que un avión puede despegar, no entiendo "todos los aviones", sino un avión normal: un avión que está en condiciones de volar y con sus parámetros suficientemente sobredimensionados como para que no se caiga al primer soplo de aire.
-Las ruedas de un 747 pueden resistir perfectamente más velocidad de rotación que la normal al despegar. Lo que estropea una rueda es la fricción con el suelo (al aterrizar se pasa de 0 a 200 km/h en una fracción de segundo) y el uso de los frenos, que puede causar incendios. Jamás he sabido de un problema en una rueda de un avión por girar más rápido de lo debido. No digo que no pueda pasar (todo tiene un límite), pero no es lo normal.
-Las ruedas tienen un coeficiente de rozamiento con el suelo muy elevado (si no, patinarían) y muy baja resistencia a la rotación (si no, se calentarían mucho e impedirían el avance del avión en el suelo). Nos pongamos como nos pongamos, el empuje hacia atrás ejercido por la cinta sobre el avión tiene que ser pequeño comparado con el que ejercería si el avión tuviera patas.
-Que les haya funcionado a los cazadores de mitos el experimento no demuestra que eso sea posible para cualquier tipo de avión. De hecho, si nos ponemos estrictos, eso no se puede demostrar porque nunca sabes si algún día encontrarás un avión para el que no se cumpla. Lo que, de manera informal, demuestra es que un avión "normal", en condiciones "normales", sí puede. En mi opinión es una prueba válida, excepto si han fabricado un avión "anormal" (por ejemplo, con motores muy sobredimensionados).
Para los que dicen que la velocidad del avión respecto al aire es nula, yo creo que de nuevo esto nos remite a la interpretación del enunciado. El enunciado dice que la cinta "se mueve a la misma velocidad que el avión, pero en sentido contrario". A esto se le pueden dar muchas intepretaciones, pero yo entiendo que hay que tomar la más normal:
-La cinta está quieta en un punto (no se mueve del sitio), pero gira alrededor de unos ejes y cualquier punto de la misma lleva una velocidad lineal V.
-El avión se mueve a la velocidad V en sentido contrario. Para un avión, la velocidad normalmente se mide con su velocímetro, que es un anemómetro (mide la velocidad del aire) con el ya nombrado tubo Pitot. Por tanto, si se dice que el avión va a una velocidad V, es que se mueve respecto al aire que lo rodea a esa velocidad. Da igual si la cinta está parada o no. Si queremos cumplir el enunciado, el avión se debe poner a esa velocidad. La única cuestión es si los motores le facilitarán suficiente empuje extra como para vencer el impulso hacia atrás (relativamente pequeño) causado por la cinta. Yo entiendo que en un caso normal, será así.
No puedo ver el vídeo por los codecs pero no me hace falta. Si el avión no se mueve respecto al aire de alrededor, no hay sustentación. La cinta nunca creará una corriente de aire bastante potente para elevarlo. Punto. Un poco bobo el tema no?
ResponderEliminarAsí es, Sergio.
ResponderEliminarComo dije en un comentario anterior,si no hay suficiente sustentación en sus alas es imposible que despegue.
ResponderEliminarUn saludo.
"Tenemos un avión en una pista de despegue, la cual se mueve a la misma velocidad que el avión pero en sentido contrario"
ResponderEliminarEL AVIÓN SE MUEVE, COJONES. Si la cinta se mueve a 100 km/h hacia atrás, el avión está avanzando a 100 km/h hacia adelante. QUE NO ESTÁ PARADO. ¡¡¡La velocidad de un avión se mide respecto del aire que lo rodea, no por el giro de sus ruedas!!!
1) Condición para que el avión vuele:
ResponderEliminar"La velocidad del aire en las alas debe generar una sustentación (fuerza hacia arriba) superior al peso (fuerza hacia abajo); es decir, debe ser superior a un valor dado y que depende del avión en cuestión".
2) La velocidad del avión respecto del aire depende del empuje de los motores. Es decir, la velocidad del aire con respecto a las alas depende del empuje de los motores. Corolario: Las ruedas no mueven al avión, giran libremente como las de un patinete.
3) Aquí, ni el suelo, ni las ruedas, ni la velocidad de ninguna de ellas influye en lo más mínimo. Las fuerzas de rozamiento se consideran despreciables frente al empuje del motor que seguramente tenga varios ordenes de magnitud más.
Conclusión: Los motores mueven al avión con respecto del aire: chupan aire por un lado y lo expulsan por el otro. Con suficiente velocidad el avión vuela. Las ruedas giran libremente (salvo que pises los frenos) así que casi mejor borrarlas del dibujo.
¡Un gran saludo a todos!
Digo:
ResponderEliminar- Si en lugar de la avioneta a helice tuvieramos un planeador con ruedas, haciendo este mismo experimento (desperciando rozamientos de roedas)veriamos que el planeador permanece en el mismo sitio respecto a tierra, y NO despegaria. La cinta va hacia atras, las ruedas giran, y el planeado, tiende a quedarse en su sitio por inercia
- Al añadir la helice se le da un empuje hacia adelante al aparato.
- Si quisieramos que el avion permaneciera en su sitio no basta con poner una cinta deslizando hacia atras. Hay que atar al avion a algo fijo del suelo para igualar el empuje de la helice.
Volará. el avión se desplaza por el aire, no por el suelo. El que el suelo se mueva en el sentido contrario solo hará, en este caso, que las ruedas (que van libres, sin tracción alguna) giren mas rápido. La fuerza que el avión ejerce para desplazarse sólo se vería afectada por el mayor rozamiento
ResponderEliminarPero que relistos sois todos rediosss!!!
ResponderEliminarCreo, aparte cosideraciones técnicas, que si la hélice provoca una velocidad aparente superior a la de pérdida,cosa que quizas podría pasar en un avión muy ligero,la corriente de aire provocaría la sustentación
ResponderEliminarEl que sea de helice no interviene?
ResponderEliminarEl avión se mantiene en el aire por la sustentación de las alas, producida por la diferencia de presión entre el estradós y el intradós. Sin esta diferencia, no hay sustentación y por tanto no hay despegue. La velocidad en vuelo más importante es la indicada, es decir, la velocidad del avión dentro de la masa de aire, y es independiente de la velocidad sobre el suelo (GS - ground speed). Podría darse el caso incluso que un avión vuele hacia atrás (sobre todo en ultraligeros) cuando la masa de aire en la que vuela el avión se desplaza en sentido contrario a la trayectoria de vuelo, y la velocidad indicada necesaria para el vuelo es pequeña.
ResponderEliminarConclusión, el experimento es un fraude. El avión no puede despegar porque no puede haber flujo de aire sobre las alas y por tanto no puede haber sustentación. El flujo de aire del motor es insuficiente para lograr la suficiente diferencia de presión como hacerlo despegar.
Es un timo.
Pues yo creo que el experimento no está mal ejecutado.
ResponderEliminarLo explicaré: las ruedas del avión no son motrices, es decir, estas ruedas no transmiten el movimiento del avión al suelo ni viceversa. Y estas ruedas se mueven todo lo rápido que sea (como cuando hacemos girar la rueda delantera de una bici en el aire con la mano, que se mueve todo lo rápido que seamos capaces de darle). Entonces si el avión va a una velocidad, las ruedas irán a esa velocidad. Y si el suelo a su vez se está moviendo, las ruedas girarán a la suma de la velocidad del suelo más la de el avión.
Como se ha dicho, el movimiento del avión es debido a que las hélices desplazan el aire hacia atrás, no a las ruedas.
Juntando estos dos conceptos, saco la conclusión, que por muy rápido que se moviese la lona, el avión no se hubiera quedado fijo, puesto que las ruedas no son motrices y girarán todo lo rápido que sea.
Si os fijáis en el video de la maqueta, sujetan el avión, y éste "despega" sólo cuando lo sueltan, por eso se queda estático, no por la velocidad de la cinta.
Un avión siempre podrá despegar desde una cinta transportadora. Y es erróneo pensar que se va a quedar fijo en la cinta, esto nunca puede pasar.
Otro experimento interesante sería atar un avión (o una maqueta) con unos cables, encender los motores a tope como en el despegue, accionar los alerones y ver si hace un despegue vertical (sin desplazamiento horizontal).
En este caso muchos dirían que cómo el avión no se mueve, no subiría. Pero yo sostengo la teoría de que sí. Las hélices están creando una la corriente de aire. Normalmente esta corriente crea dos movimientos, el de desplazamiento y el de sustentación. En este caso, primero se anula con los cables, pero el segundo no.
Se me acaba de ocurrir un experimento que hemos echo todos, que demuestra que el avión sujeto con cables despegaría.
ResponderEliminarTodos alguna vez hemos pegado un papel a un ventilador o lo hemos visto hacer.
En este caso, el papel parece como suspendido y que no le afecta la gravedad. Eso es debido a que el aire está ejerciendo la fuerza de sustentación. El papel está fijo pero se sustenta.
Ahora imaginad que el ventilador es la hélice de un avión, e imaginad también que el papel son las alas. El ventilador está fijo, y nosotros forzamos eso en el avión sujetándolo con unos cables. Pero la corriente de aire se genera igual y la fuerza de sustentación de las alas también.
Probad a poner un papel en el ventilador y a doblarlo hacia abajo. Ya veréis cómo el papel tiende a subir.
Pero vamos a ver, yo no soy un lumbrera pero la cinta no afecta para nada en el despegue del avion dado que la traccion se hace por medio de la turbina o de las helices por lo que las ruedas bailan. Asique el avion por muy rapida que vaya la cinta en sentido contrario el avion va a andar en sentido contrario, o lo que es lo mismo, que la cinta solo afecta a la avioneta en que las ruedas del tren iran mas rapido a la hora de despegar, aunque esto tambien crearia una fuerza de rozamiento que bajo mi punto de vista se puede despreciar
ResponderEliminarChauder:
ResponderEliminar1- La fuerza de las hélices respecto a las alas es totalmente ridícula coparado a la de un ventilador respecto a un papel.
2- El fenómeno de sustentación no se da simplemente porque el ala sea curva sino porque la parte inferior tiene que ser recta para que el aire tenga que recorrer más espacio por arriba que por abajo en el mismo tiempo, provocando esto un "estiramiento" del mismo con la consecuente diferencia de presión entre ambas partes y el ya conocido resultado.
Hombre, la velocidad de un avión al despegar no es nada ridícula, y viene toda ejercida por las hélices. ¿que puede ser, 100km/h, 200km/h? Mover aire a esas velocidades no es para despreciarlo.
ResponderEliminarDe hecho, yo diría que si para despegar el avión en condiciones normales necesita mover las hélices (y por tanto el aire) a una velocidad, sujetando el avión por la cola, las hélices se pueden seguir moviendo a la misma velocidad y generar las mismas corrientes de aire.
Por otro lado, en el diseño de los perfiles de las alas se usa a veces la parte de abajo plana y otras veces curva. No sé por qué, puesto que no soy un entendido, pero vamos intuyo que con que la curva superior sea más pronunciada que la inferior, el aire circulará más lento por arriba, como decías, y se producirá la diferencia de presión de los fluidos.
En el experimento solamente propuse doblar el papel por que ponerse a diseñar un ala de avión me parecía poco práctico. Y con un papel doblado se ve el efecto.
aki tengo unas imagenes
ResponderEliminarhttp://img526.imageshack.us/img
526/632/avion1wr3.jpg
http://img143.imageshack.us/img
143/3964/avion2fj8.jpg
y para empesar mi opinion
digamos que tenemos una avion anclado a RPM maximas para donde va a hacer la fuerza ejercida la respuesta es hacia enfrente el aire que suelta el motor no es suficiente para llegar a las alas
otra coas por ahi dicen que paso con un helicoptero es simple es estas naves el rotos o motor o helices siempre deven de estar girando si se detienen por algo el elicoptero se va a pike en lugar un avion si se apaga el motor se comvierte en un ultra lijero de los que no tienen motor sige volando tiempo suficiente par auqe los pilotos lo vuelvan a encender
el experimento esta mal hecho
digamos que el aire que sale de la helice tiene que ver algo en el despege y que bla bla genera la sustentacion pero la velocidad que trae ese viento no es suficientemente rapido para generar el vuelo, que pasa con los aviones a reaccion que el aire que sale de estos nunca tocan las alas??
y asi como dije antes sin sustentacion en las alas no hay vueno sin aire a velocidad en las alas no hay sustentacion ni vuelo
a otra cosa ahy visto la pelicula del FENIX han visto la ecena donde terminan el avion y derepente hay una tormenta de arena y el avion se empiesa a levantar ????? ahi esta un claro ejemplo no ahy que ser tecnico en aviones para saber esto
:)
Para Chauder:
ResponderEliminarTu experimento no funcionaría porque sería necesaria una hélice que:
a) Produjera la velocidad de aire suficiente para generar sustentación
b) Generara un "tubo" de corriente de aire que cubriera toda la superficie alar
Las hélices puedes imaginarlas como un sistema cerrado. Imagínate un tubo, con un ventilador en el centro, que coge aire por un extremo y lo suelta por otro. Más o menos así funciona una hélice. Es decir, el aíre acelerado por el aire sólo afecta a un "tubo de aire" por detrás de la hélice de un diámetro muy parecido al de la hélice. Por tanto, al no generar velocidad de aire por toda la superficie alar, y hacerlo a muy baja velocidad, no se genera suficiente sustentación, y tu avión no despegaría. Si eso pudiera ser así, para qué hacer alas con tanta envergadura...
Para a.torres
Los perfiles no tienen por qué ser rectos por debajo para generar sustentación. De hecho existen perfiles simétricos, que vuelan perfectamente (aviones acrobáticos, por ejemplo)
http://www.oni.escuelas.edu.ar/2003/BUENOS_AIRES/62/tecnolog/perfiles.htm
Salu2
Director, los perfiles simetricos no producen sustentacion, menos con angulo de ataque=0.
ResponderEliminarEstimado A.torres
ResponderEliminarLos perfiles simétricos "sí" producen sustentación. Lo único que hace falta es que exista un ángulo de ataque > 0 Condición suficiente y necesaria.
Salu2
No sé cómo encontré este interesante blog, pero como el tema me interesa, dejo mi opinión.
ResponderEliminarEl avión no despega. A pesar de que sus ruedas no son motorizadas, el avión, hasta tanto comience a sustentar por efecto aerodinámico, apoya su peso en las ruedas. Recordemos siempre que partimos del reposo y no hay sustentación en tales condiciones.
El experimento exige que haya un instante en que el avión comience a moverse,a partir del cual la cinta también lo hace, a la misma velocidad. Al ser la velocidad del avión nula respecto del aire, no hay sustentación, por lo que el avión jamás despegará.
Saludos para todos.
Gabriel
Para completar el comentario, olvidaba mencionar que la hélice o el motor jet, para el caso es lo mismo, despiden aire (o gases) hacia atrás, provocando una fuerza impulsora, siendo el punto de apoyo del avión sus ruedas sobre el suelo, que justamente se está moviendo en sentido contrario.
ResponderEliminarEste planteo me recuerda a aquel capitán que pretendía navegar con su velero en un día de calma, con solo montar un ventilador a popa de la vela, soplando aire hacia ella.
Que si lo hubiera apuntado hacia popa, seguramente hubiera avanzado...
Disculpen la extención, es que estos temas me entusiasman.
el equivalente al caso de coche+cinta transportadora es avión+túnel de viento+cinta transportadora. Si no que hagan la prueba con una cinta pero en una campana de vacío. El aviocillo se estrellará a la primera.
ResponderEliminarEl avión jamás estará quieto con respecto al suelo haya cinta o no haya cinta. A no ser que lo atemos a una estaca, como han indicado por ahí. ;-)
ResponderEliminarPor lo tanto, el avión despega, sin ninguna duda. Una explicación más detallada aquí:
Por qué el avión SÍ despega
hola, no he leido todos los comentarios pero creo que este mito es una de esas "trampas de lógica"; alguien se habrá dado cuenta que las ruedas giran en la misma dirección que la cinta trasportadora y por ende ésta no ofrece ninguna resistencia? si las ruedan giran libremente, aún con el avión apagado, al mover la cinta el avión irá hacia adelante. Al contrario si la cinta se moviera en la misma dirección del avión sería más difícil que se elevara puesto que la cinta ofrecería resistencia a las ruedas. Es cuestión de lógica no de física nuclear.
ResponderEliminarEn el ensayo a gran escala hay varios vacíos conceptuales, el principal a mi forma de verlo es el que respecta a la medición de la velocidad, de la manera en la que se plantea el ejercicio, dicha medición debe hacerse de acuerdo a la velocidad angular de las ruedas del avión, para garantizar que la velocidad del avión si sea igual a la de la banda, de esta forma el avión no tendrá movimiento relativo con respecto al aire y no se moverá. El problema es que los aviones miden su velocidad de acuerdo a la presión dinámica por el choque del aire contra la aeronave.
ResponderEliminarO sea que la velocidad que mostraba el indicador del avión NO tenía nada que ver con la velocidad de la banda.
En otras palabras, la velocidad debe medirse y controlarse con respecto a la banda y NO con respecto al viento.
Con esto espero no quede ninguna duda y todos entiendan que, NO ES POSIBLE.
ResponderEliminarLas ruedas del avion son como los de unos patines asi que no dan ningun empuje, con respecto a que algunos dicen que el empuje de las helices del motor es suficiente para hacerlo elevarse es completamente FALSA, supongamos que el avion tiene puestos los frenos y le damos al motor al 100% de su potencia, el avion simplemente no vuela ni se eleva ni nada, y me adelanto a los que digan que la fuerza de los frenos es insuficiente para frenar al avion con el motor al 100%, esto de hecho se hacia en los portaviones de la segunda guerra mundial ya que muchas veces se cargaban los aviones con el maximo de bombas y era necesario aprovechar al maximo el largo de la pista, piensan que el motor es super poderoso por el hecho de que impulsa al avion pero se olvidan que al impulsarlo cada vez mas rapido este va perdiendo peso debido a la sustentacion que va adquiriendo en el recorrido.
En resumen es IMPOSIBLE creanlo o no.
Buenas.
ResponderEliminarESTE COMENTARIO ES EXTENSO POR LA RIGUROSIDAD QUE EH TRATADO DE DAR AL TEMA. ES FACIL DE LEER Y CREO QUE NO VA A SER NECESARIO LEER COMPLETAMETE EL COMENTARIO PORQUE SE VA A ENTENDER EL PROBLEMA ANTES.
he leido unos 30 comentarios y al final creo que entrendi que es lo que pasa. El problema aqui es que no hay una explicacion detallada de lo que esta pasando. Todos tienen razon segun eh entendido, quienes dicen que si volaria y los que dicen que no.
El problema es ver que se mueve respecto de que.
Estamos tomando sistemas de referencia distintos.
En dos cosa estamos todos de acuerdo: para que el avion vuele, la fuerza total sobre el avion hacia arriba,(sentido contrario a el sentido desde la superficie de la tierra hacia el centro de la tierra) debe ser mayor o igual que el peso del avion. Eata fuerza aparece cuando las alas de avion se mueven hacia adelante con respecto al aire. (o desde otro marco de referencia inercial, cuando el aire se mueve hacia atras con respecto al avion) (tomando adelante como el sentido desde la cola del avion hacia la nariz), obviamente estamos considerando una vion con alas fijas por lo que para que esto suceda, todo el avion se debe mover hacia adelante con respecto al aire.
La otra es que las ruedas no tienen traccion. Por lo que las ruedas pueden estar girando apoyadas sobre una superficie y sin embargo el avion podria mo moverse con respecto a esa misma superficie (la superficie puede ser la pista o la "cinta"). Los motores del avion hacen fuerza sobre el aire y no sobre la superfice en que este apoyado el avion.
Si el enunciado fuese: " Dados una cinta transportadora que se mueva a una velovidad Vca en un sentido con respecto al aire, respecto de la pista ( si suponemos que no hay viento entonces se podria decir que Vct es la velocidad en un sentido de la cinta con respecto a la pista.) y un avion que se mueva con una velocidad Vac respecto de la pista (apoyado en la cinta) en la misma direccion que la cinta sobre la superficia pero en sentido opuesto, tal que el valor de Vct se igual a Vac ¿despega el avion? la respuesta seria que NO DESPEGA.
Analizemos la situacion, la cinta se mueve con respecto al aire y el avion se mueve con respecto a la cinta pero en sentido opuesto. si sumamos las velocidades, el avion no se mueve respecto del aire, por lo que la fuerza de sustentacion es 0, por lo que el avion no tiene desplazamiento tanto en sentido vertical como horizontal.
Si el encunciado fuese: "Dado una cinta que se mueve a una velocidad Vct con respecto a la pista, y un avion que se mueve en sentido opuesto y con la misma velocidad pero respecto de la pista entonce la pregunta seria ¿despega el avion? la respuesta es que SI DESPEGA.
En esta situacion: El avion si se mueve con respecto al aire por lo que si ahy sustentacion y si la velocidad es suficiente para generar una furza sobre el avion igual o mayor al peso este va a despegar.
Repito, creo que el problema aca es ver que se esta moviendo respecto de que
La rigurosidad que eh tratado de dar al tema bajo a medida que avanzaban mis comentario porque se hacia muy extenso y creo que se iba entendindo.
No tengo ningun titulo ni en fisica ingenieria aeronautia mecanica de fluidos ni nada. Soy estudiante de ingeniera, por lo que pueden haber errores creo que no pero todos nos podemos equivocar, mas en esta situacion donde hay tantas opiniones distintas.
Saludos espreo que esto este bien y ayude a aclarar, sino pido disculpas.
COMPLEMENTO (y solucion) A EL COMENTARIO ANTERIOR (que tambien es mio)
ResponderEliminarAqui esta lo que pasa, supongamos que el avion esta con los motores apagados: La cinta empieza a moverse lentamente (pero aumentando la velocidad) hacia atras y el avion tambien,en cierto instante la velocidad de la cinta es tal que las ruedas del avion empiezan a girar libremente, si en ese instante nos encontraramos a un lado del avion, veriamos que este se queda quieto con respecto a la pista y por tanto a nosotros tambien.
Ahora supongamos que en ese instante se prenden los motores del avion, estos impulsan el avion hacia adelante, como bien ya han comentado, la propulsion se la dan las turbinas o helices y no las ruedas. El avion se moveria hacia adelante y despegaria como si estuviera apoyado directamente sobre la pista.
Creo que otras personas han intentado comunicar esto pero al menos yo no logre entender con sus explicaciones, creo que la mejor fue una analogia con unos patines.
Igualmente el enunciado creo que esta mal al menos como yo lo vi. si el avion se mueve hacia adelante con respecto a la cinta con una velocidad V, la cinta hacia atras con respecto a la pista a una misma velocidad V, el avion no despega: no hay sustentacion por no haber movimiento relativo entre el avion y el aire, por lo que no hay diferencia de presion.
Ahora podran no estar convencidos de esto, yo mismo no estaba totalmente seguro hasta que hice una PRUUEBA: Tomen un autito del estilo Burago o cualquier otro auto de juguete (verificar que las ruedas giran libremente, apoyen una hoja de impresion, yo utilize la tipica carta A4, ahora en una superficie horizontal relativamente plana y lisa apoyen el auto sobre la hoya. Ahora apoyen una mano sobre la parte de atras de la hoja y muevanla muy lentamente hacia atras, el auto se mueve con la hoja (Las ruedas no giran) ahora repitan la prueba aumentando la velocidad con la que quitan la hoja y veran q
para una cierta velocidad las ruedas giran libremente y que el auto no se mueve respecto de uestedes o de la superficie donde esta apoyada la hoja.
Si estando las ruedas girando libremente, si empujaramos el auto este se moveria. al igual que el avion se moveria si prendiese sus motores.
En caso de que el avion este prendido desde el comienzo y con suficiente potencia este se moveria desde el comienzo.
Saludos
Despega. Las rueda giran libremente sin dar tracción luego da igual a la velocidad que giren.
ResponderEliminarUn ejemplo muy sencillo: los aviones en el artico: llevan esquís!!! Cuando quieren despegar los esquís no dan tracción, es más, casi no hay rozamiento con el hielo del suelo pero despegan, ¿por qué? porque es la hélice la que los impulsa. Da igual que tuviera esquís y estuviera sobre aceite, aunque no hubiera rozamiento ninguno (0 tracción contra el suelo) se deslizaría por la impulsión de la hélice (o la turbina). Por tanto, despegará siempre (mientras las ruedas aguantes la velocidad de giro claro).
Al menos, esto pienso yo.
Saludos
A pesar de que en un principio podríamos pensar que el avión va a velocidad cero, por lo que no se crea suficiente sobrepresión/depresión en las alas y el avión no despegará, mi opinión es que las hélices hacen fuerza sobre el aire, y no sobre el suelo. Es mas, las ruedas irán el doble de rápido, pues se suman la velocidad relativa del avión a la de la cinta. A diferencia de esto, en el caso de un coche, donde la fuerza se ejerce a través de las ruedas, la velocidad absoluta del coche será cero. O eso espero! :-P
ResponderEliminar1.- Si ponemos el avión sobre la cinta transportadora sin arrancar, cuando la cinta se mueva se llevará al avión con ella (luego la fricción sobre la cinta sí influye).
ResponderEliminar2.- Cuando arrancamos el avión la hélice genera la fuerza contra el aire impulsando al avión hacia adelante, obligando a girar las ruedas y contrarresta la velocidad de la cinta, manteniéndolo estático cuando la velocidad relativa del avión iguale a la velocidad absoluta de la cinta (por mucho que giren locas las ruedas están sobre la cinta no en el aire).
3.- Para que un avión consiga despegar se necesita que el aire pase por las alas y a una determinada velocidad para que genere la sustentación necesaria y poder despegar.
4.- Por mucho que tire la hélice, si el avión no se mueve de un punto, este no gana velocidad, no pasa el aire por las alas y no despegará.
Experimento parecido:
En una cinta transportadora poner un coche de juguete (hace las veces de avión) donde las ruedas giren locas (como las del avión) pero lo atamos con una cuerda (que sería la fuerza que hace la hélice), el coche no se mueve del sitio---->aire no pasa por las alas---->avión no despega.
Para los que les guste el riesgo que prueben con un avión de aeromodelismo.
Un pequeño esfuerzo de imaginación y tendréis la respuesta:
ResponderEliminarUn tipo corriendo en una cinta de hacer ejercicio, una cometa en el suelo detrás de él ¿Pensáis que por mucho que corra la cometa se elevará?
Pues lo mismo pasa con el avión: si no hay una corriente de aire en las alas que sustente el aparato este no volará. De hecho en el experimento el avión si se desplaza, con lo que dicha corriente existe. No es un experimento valido.
Muy bien Marasmo. Mas claro el agua. No es un experimento valido por que no se ciñe exactamente al mito. Un avión JAMAS despegará de una cinta transportadora a no ser que esta sea tan larga como una pista de despegue y consumirá exactamente los mismos metros para hacerlo. Lo único curioso es que las ruedas irán al doble de velocidad de lo normal pero en el caso de los aviones las ruedas no empujan.
ResponderEliminar...y sobre lo que dice el anónimo del 30 de Julio:
ResponderEliminarExperimento parecido:
En una cinta transportadora poner un coche de juguete (hace las veces de avión) donde las ruedas giren locas (como las del avión) pero lo atamos con una cuerda (que sería la fuerza que hace la hélice), el coche no se mueve del sitio---->aire no pasa por las alas---->avión no despega.
YO DIGO:
Experimento parecido:
En una cinta transportadora poner un AVION de juguete (hace las veces de avión) donde las ruedas giren locas (como las del avión) pero lo atamos con una cuerda (que sería la fuerza que hace UNA CUERDA), el AVION no se mueve del sitio---->aire no pasa por las alas---->avión no despega.
Ahora arrancamos el motor y la fuerza de la hélice se suma a la de la cuerda y el avión se va hacia adelante ----> se le acaba la cinta---->el avión se estampa.
Tu punto Nº2 es inexacto.
Mi grano de arena. Yo pienso que, según el problema planteado y habiendo leído todos los comentarios, he llegado a las siguiente conclusión: El avión si podrá volar porque el sistema de propulsión del mismo no tiene nada que ver con el giro de las ruedas, es decir, que sencillamente el avión continuará hacia adelante logrando el desplazaniento horizontal necesario para lograr la sustentación requerida, sólo que se necesitaría la misma distancia de pista (en esta caso cinta transportadora) necesaria para su normal despegue; que el inicio del movimiento de la cinta y del avión se inicien al mismo tiempo, y además robustecer los ejes de las ruedas debido a que se sumarán las velocidades de la cinta y del desplazamiento del avión. Por ejemplo, un hidroavión puede despegar sin problemas en cualquier espacio de agua con distancia suficiente así la misma tenga un desplazamiento importante.
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ResponderEliminarPara que un avion despegue tiene que haber un empuje hacia arriba, y este se genera por la diferencia de presión en la parte superior e inferior de las alas.
ResponderEliminarLa diferencia de presión surge porque el aire circula más rapido por el perfil superior (que es más largo) que por el inferior, cosa que se deduce de manera sencilla de las ecuaciones de mecanica de fluidos.
Si el avión no avanza, el aire no circula más rapido por un perfil que por otro, simplemente no circula, así que si el avión no se mueve respecto al aire con una velocidad suficiente para que el empuje compense el peso, no despega.
Ya pueden hacer lo que quieran los cazadores de mitos, que un avión estatico no despega (excepto los de despegue vertical, pero eso el otra cosa).
He cambiado de opinión, si despega.
ResponderEliminarLa propulsión del avión es respecto al aire, por lo que su velocidad no depende para nada de lo que haga la pista.
El unico efecto de la pista sería hacer que las ruedas giren al doble de velocidad.
Vamos, que el avión no esta estatico porque la pista tenga la misma velocidad en sentido contrario. La velocidad del avión sería v, y la velocidad relativa (total menos arrastre) seria 2v.
Cielos Odin, has tardado bien poco en cambiarla. Un saludo, Javier.
ResponderEliminarEs más sencillo. Si la velocidad de la cinta transportadora siempre se adapta a la velocidad que alcanza la avioneta para que sea la misma pero en dirección contraria, la avioneta siempre estará en el mismo sitio, entonces para despegar tendría que hacer un despegue en vertical, cosa que no puede. ¿La avioneta podría despegar con el motor encendido pero sin ruedas? No, pues es el mismo caso. Sin desplazamiento no hay movimiento del aire y el ala del avión no hace nada. Por lo tanto, no despega.
ResponderEliminarSupongamos que el avión es esférico xDDD
ResponderEliminarLa sustentación es provocada por la velocidad relativa al AIRE, la velocidad respecto al suelo no influye para nada.
ResponderEliminarSi suponemos que no hay viento, y la cinta se mueve a la misma velocidad que el avión, este no se mueve respecto a la atmósfera por lo que no despega.
Este es un problema que en aeronáutica y aerodinámica suele usarse para embromar a los novatos. La cuestión es que, dado un sistema de partículas que conforman un fluido (el aire) y al que consideramos estático (no hay viento), la carrera de despegue de un aeroplano tiene como función hacer que se produzca una corriente de aire sobre el ala tal que produzca sustentación por el principio de Bernoulli. Esto puede darse bien porque el avión se mueva a través del fluido, (con la carrera de despegue) o bien porque el fluido se mueva hacia el avión (y aunque a priori no parezca posible, si un avión parado recibe aire frontalmente a la velocidad Vr, el avión funciona como una cometa). Establecidas estas premisas, es preciso concretar que el avión se mueve hacia adelante EN el aire (aunque ruede por el suelo), ya que A DIFERENCIA DE UN COCHE (y aquí está el truco) las ruedas de un avión no son motrices, por lo que por muy rápido que se moviese hacia atrás la cinta transportadora jamás podría anular la carrera de despegue del avión.
ResponderEliminarComo añadido diré que si consiguiésemos crear un dispositivo tal que impidiese al avión moverse a través del fluido, jamás podría despegar, pero esto sólo podría hacerse amarrando físicamente el avión al suelo, o dotando a las ruedas de alguna limitación en su velocidad angular (un freno, vamos).
bueno mi respuesta es ambigua y màs completa creo. Para que despegue el avión debe haber una sustentación sobre las alas, la cual si puede existir con el avión sobre la cinta, debido mínimamente a la hélice que envía aire hacia atrás y debido también a la cinta transportadora que arrastra aire con su desplazamiento. Sin embargo pienso que no son suficientes para elevar el avión a no ser que alcanzáramos velocidades de la cinta extremadamente elevadas
ResponderEliminarRicardo, si eso fuese así, un avión no podría despegar desde una pista de hielo (en la que un coche o tú os resbaláis sin conseguir avanzar). Y los aviones despegan todos los días desde pistas de hielo.
ResponderEliminarPEPELUIS
ResponderEliminarHay casos de levitaciones milagrosas,pero para ver éstos fenómenos hay que irse al Tibet,con los lamas.
Menuda basura
ResponderEliminarDesde luego nacho tiene razón, aunque la cinta se mueva hacia atrás no hay nada que impida que la hélice ejerza tracción y el avión avance ya que las ruedas giran locas, por lo tanto, la única diferencia que notará el avión es que sus ruedas giran a la velocidad que desarrolle el avión por el impulso de la hélice, mas la velocidad que lleva el coche en sentido contrario. ej: avión 60 km/h, coche 60 km/h, velocidad de giro de las ruedas como si fuera por la pista de despegue a 120 km/h. Saludos
ResponderEliminarLo que hace volar/despegar un avion es el principio de sustentación alar, no la velocidad a la que giran las ruedas o la fricción entre las ruedas y el suelo. Un avion puede volar/despegar sin que las ruedas giren(en un tunel de viento o con un muy fuertisimo viento) El video es engañoso, porque si la cinta se mueve a la misma velocidad y dirección pero en sentido opuesto que el avión, el avión permanece inmovil, por lo tanto no hay flujo de aire en el perfil de las alas, por lo tanto es imposible despegar.
ResponderEliminarLeo_
Si la cinta se mueve lo suficientemente rápido y con sufientemente rápido quiero decir, suficientemente rápido, como para que la avioneta se quede siempre en el mismo sitio, usease, estática, la avioneta no despega, por la sencilla razón de que, si despegase o despegara, también lo haría con el freno puesto. Digo yo.
ResponderEliminarComo aquel famoso gallo, que, al despertar, se cabreó un montón cuando vió que el sol había salido a pesar de que él (el gallo) no había cantado. Leo mucha confusión entre cual es la causa y cual el efecto además de mezclar algo de velocidad con mucho tocino. Más o menos al mismo nivel se me ocurre pediros que me explicqueis la razón de que el suelo que pisamos se encuentre siempre al extremo de nuestras piernas independientemente de lo largas que sean éstas.
ResponderEliminarGracias.
Yo la verdad opino que pongan cosas que la gente entienta.
ResponderEliminarHay cosas muy confusas para mi coeficiente...
Por favor pongan algo que sea entendible...
Muchas Gracias...
por cierto amo a Los cazadores de mitos...<3
Esto es muy sencillo...
ResponderEliminarSe habrán dado cuenta que las ruedas giran en la misma dirección que la cinta trasportadora.
Y por consiguiente ésta no ofrece ninguna resistencia.
Al mover la cinta el avión irá hacia adelante. Al contrario si la cinta se moviera en la misma dirección del avión sería más difícil que se elevara puesto que la cinta ofrecería resistencia a las ruedas.
Es todo una cuestión de lógica no de física...
hola que tal, yo soy un estudiante de aeronautica y la explicacion de este mito es muy sencillate hecho aunque lograsen qe el avion estuviese totalmete estatico, al poseer una helice es tespegaria llegada sierta velocidad devido a que el avion no necesita el empuje inicial, sino qe es la tercera ley de Newton en plena funcion, esto se explica de una forma muy sencilla, al usar una helice esta se "enrosca" en el aire y es lo qe propusla al avion a helice, si este estuviese puesto con la helice hacia arriba por ejemplo, y la velocidad inicial del avion fuese 0 (mas no de la helice) este despegaria igual, cualquier consulta qe les surja contesto respuestas, y si me equivoco agradeceria que corrijan mi error un abrazo suerte y espero poder haber sido de ayuda
ResponderEliminarLa velocidad de la cinta, es totalmente irrelevante: el avion despegaría aunque el suelo acelerase hasta ponerse a la velocidad de la luz :-)
ResponderEliminarExplicación:
Un avión NO despega por TRACCIÓN DE SUS RUEDAS. Este es el error de concepto básico por el cual cuesta entender el mito.
Centrémonos: las ruedas de un avión NO están motorizadas y son simples ejes rodantes. Son puntos de apoyo, pasivos, que ruedan, no traccionan. El avión se apoya, sin más en las ruedas.
Un avión se eleva por la presión en las alas del aire que le rodea. Y esta presión viene dada por la velocidad relativa entre el avión y el aire.
Sólo entre el avión y el aire.
El suelo puede estar "parado", o haber una cinta, o podría no haber suelo siquiera.
Si el motor del avión genera empuje, y ese empuje es suficiente, la velocidad del avión respecto al aire (sólo respecto al aire, el suelo es indiferente) crea una presión ascensional en las alas, y volará.
Si partimos de parado, y aceleramos la supuesta cinta del suelo a la vez que el motor del avión, el avión rodará porque su motor lo empuja hacia adelante, independientemente de la banda, porque el avión no tiene tracción en sus ruedas como un coche.
Aporto un escenario aun más duro: que el avión despegue "contra" la banda, moviéndose hacia atrás, para demostrar aun más que sin ninguna duda despegará.
ResponderEliminar1.- Imaginemos un avión con motor parado, sobre una banda rodando, el avión se movería hacia atrás (lógico, puesto que está apoyado sobre ella y es la única fuerza que actúa). Hay una fuerza, una masa y una aceleración. Básico. La banda mueve el avión hacia atrás. Nuestro avión se mueve "de culo"
2.- Ahora encendamos el motor del avión, y giremos su hélice. En ese momento y en dirección opuesta a la fuerza de la banda aparece una fuerza contraria.
Ya tenemos dos fuerzas en sentido opuesto. A medida que aceleremos el motor, la fuerza hacia adelante del motor será mayor.
Llegará un momento en el motor reduzca y anule inercia "de culo" de la masa del avión.
Ya no hay inercia, y la fuerza del motor es ahora igual a la que ejerce la banda. El avión permanecerá "estático" puesto que tiene un par de fuerzas de igual magnitud en sentidos opuestos. Básico también.
3.- Y a partir de entonces si aceleramos más, el motor del avión, (que única y exclusivamente debe su empuje al aire expulsado por el motor, y no a la banda), adquirirá una aceleración en sentido "hacia delante". El avión se mueve única y exclusivamente por el aire que soplan sus motores. La banda del suelo podría acelerar "ad infinitum" que como mucho podría poner al rojo vivo el eje de las ruedas de tanto rodar :)
Cuando el aire genere presión sobre las alas, volará. Sin duda alguna y sin importar a qué velocidad ruede el tapiz del suelo.
Saludos. El mito es falso, el avión si despega, pues la ruedas son libres y no tienen tracción. El avión avanza hacia adelante porque la hélice hace el empuje hacia atras en el aíre. Las ruedas del avión dan más vueltas de los normal, pues las cinta las hace rodar, al igual que el avance hacia adelante del avión por el impulso de la hélice. Los cazadores de mitos deben repetir este mito, con 2 variantes: 1) colocar el avión de juguete sobre la banda (incluso sobre el suelo), pero con un ventilador delante del mismo que sople viento a igaul velocidad que lo hace la hélice hacía atras. El avión no debería avanzar pues el viento del ventilador contraresta el empuje del avión hacia adelante hecho por la hélice. 2) colocar el avión sobre la banda transportadora, igual como lo hacen en el programa, pero dentro de una caja al vacío. Al no haber "aire" no habrá empuje, por lo tanto el avión no avanzará, es más, se caería hacía atras en el sentido de la banda. 3) Sería interesante, si los cazadores de mitos, pudieran sostener un avión de juguete en pleno vuelo, dentro de un tunel de viento, en un mismo punto. Porque este si sería un verdadero reto!, pues dentro del tunel de viento, debería mantener al avión en vuelo en un solo punto.
ResponderEliminarMe gustaría poder hacer llegar esto a los cazadores de mitos, pero me ha sido imposible. mi correo es disarli@cantv.net. Saludos.
Otra cosa que me olvidé comentar arriba, que puede finalizar esta discusión es: Por qué los aviones de nieve que tiene esquies si despegan?, si no tienen ruedas, y están sobre una superficie que no rueda?. Como pueden ver, no hay ni ruedas ni banda rodante, solo dos superficies lizas (los esquies y la pista de nieve)!!!
ResponderEliminarTEST
ResponderEliminarY si sostenemos en vilo al avion, y hacemos girar las ruedas a 100 km/h al soltarlo, empezara a volar? asi de ridiculas son sus afirmaciones el aviobn vuela por la velocidad en q se mueve este en el aire no por la velocidad en q se mueven las ruedas. genios
ResponderEliminarllo kreo ke es posimle
ResponderEliminarufuwegjyt3ru1hftui3rih u3 vv5hy3t wltwt hywh
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el despegue del avion no depende de la superficie en la que se encuentra o su movimiento. No le aplican a la teoria de la sustentacion. Un avion puede despeguar de cualquier lugar siempre y cuando cumpla con las siguientes condiciones.
ResponderEliminar1.- Superficie lisa que permita el movimiento. Ejemplo: pista, lago, nieve o en su defecto cinta transportadora.
2.- Longitud suficiente para alcanzar que el viento o el aire fluya a la velocidad minima necesaria para la sustentacion.
es por esta razon que un avion si se va a elevar desde una cinta transportadora.
Como lo eh explique si la cinta se mueve al doble de la velocidad que se mueve el avion lo unico que va a ocasionar es que la ruedas del avion se muevan a 3 veces la velocidad necesaria para el despegue. la velocidad de la avioneta es completamente generada por las helices y no por sus ruedas moviendo el aire y empujando la avioneta hacia adelante sin importar a que velocidad se mueva el piso debajo de ella.
saludos
Nice video post here..thanks for sharing..keep posting..
ResponderEliminarLo que se consigue si se hace bien esta prueba es un despegue MUY CORTO. Si logras sincronizar la aceleracion de la cinta con la del avion lograrias que el avion cogiese la velocidad sin moverse del sitio en realidad. Una vez se acaba la cinta el avion despegaria en poquisimos metros como se ve en el video.
ResponderEliminarno
Eliminarel avion es independiente de lo que le pase al suelo, depende unicamente de que su velocidad respecto al aire sea la adecuada
si las ruedas fueran motrices el problema seria otro, pero no lo son en general (podrian serlo en un velero tirado por un coche, por ejemplo)
Perdonad pero estoy leyendo cosas FLIPANTES,
ResponderEliminarcomo ""....que la propulsión de avión se realiza a través de la hélice y no de las ruedas. "", etc. y es que ESO no tiene nada que ver. Puedes poner una turbina o 20 a plena potencia, que si el avión NO DESPLAZA AIRE por encima (extrados) y por debajo (intrados) del ala el avion no despega.
En el video se ve claramente que el ultralijero (no avion) se mueve, por eso despega.
Entiendo que el "mito" pretenderia que el avion NO SE MOVIERA, esa sería la gracia. Pero sea como sea se mueve.
No hay mas. Otra cosa es... ¿podria despegar el avion si esta parado (o casi) y se encuentra un viento brutal EN CONTRA? Seguro que si. Esta es la razon por la que los aviones despegan en contra del viento, NUNCA A FAVOR, en contra de lo que podria parecer logico.
Si la velocidad necesaria a la que debe fluir el aire sobre el ala del avion para el despege fuera, por ejemplo, de 250 km/h. Bastaria ir a 150 sobre el suelo con un viento en contra de 100 km/h (nunca se despegaria con ese HURACAN) para levantar el vuelo.... y todo lo contrario, si el viento soplara a FAVOR en 100 km/h, el aire fluiria solo a 150 km/h asi que el avion deberia volar a 350 km/h para despegar. Recordad que se despega hacia adelante, no vale decir que los 100 km/h ya cuenta como flujo de aire. Velocidad Indicada: Tiene en cuenta el viento. Velocidad Real: La de movimiento sobre el suelo.
La sustentacion depende del perfil/tipo de ala, densidad del aire y la velocidad. ¿por que una avioneta tiene un techo de vuelo muy por debajo de un 747? Pues muy facil, porque segun subimos el aire se hace menos denso y necesitamos MAS VELOCIDAD para sustentar lo mismo. La avioneta YA NO PUEDE subir mas porque no tiene velocidad, el 747 si porque vuela a 1000 km/h. ¿habeis visto Limite Vertical? La escena del helicoptero (salvando las distancias) es TOTALMENTE real, no puede subir hasta 8000 metros porque el rotor llega un momento que por mas que gira no sustenta lo suficiente con esa densidad del aire. No se cae, sólo no sube mas.
Asi que lo primero es que el experimento no es real, deberia de haberse quedado parado el avion para valer como prueba.
NINGUN AVION DESPEGARA JAMAS SI NO SE MUEVE (a menos de que tenga un viento de entre 120 y 250 km por hora en contra dependiendo del avion)
Un piloto
Todo eso está muy bien, y tienes toda la razón, una clase rápida perfecta, pero no prestas atención a una cosa, si el avión es empujado por la hélice, nada tienen que ver las ruedas. El avión no necesita el suelo para moverse, solo que la hélice funcione bien, de esa manera, como la hélice saca su fuerza de la presión del aire y no del roce con el suelo, el avión aceleraría. Sí, las ruedas girarían a una velocidad que duplicaría a la del avión y quién sabe si lo aguantarían, se desarmarían y el avión no llegaría a despegar, pero si lo aguantan las ruedas, el avión sería propulsado por su hélice y usando las ruedas para deslizarse por el suelo hasta conseguir su velocidad de despegue, terminaría alcanzando sus 120 ó 150 Km/h y se elevaría aunque sus ruedas girasen cerca de los 300 Km/h.
ResponderEliminarestoy de acuerdo
Eliminarel avion se impulsa por el aire que lo rodea, independientemente de que sea por medio de una helice o a reaccion y por supuesto es independiente de lo que le pase al suelo.
ResponderEliminarsi el suelo se mueve hacia atras simplemente las ruedas daran mas vuelta y giraran mas deprisa.
se supone que el rozamiento avion/suelo a traves de las ruedas es nulo, como mas o menos ocurre en la realidad