¿Por qué vuelan los aviones?

14 julio 2008

Para entender por qué vuelan los aviones comenzaremos por realizar un sencillo experimento:

Tomemos un folio por el lado más corto con una mano a cada lado, acerquémoslo a la barbilla hasta tocarla y soplemos con fuerza sobre la cara superior, de modo que el aire deslice a lo largo de ella sin que choque contra el papel y sin que ninguna parte del chorro de aire se introduzca por debajo del papel. Resultado: el folio se levantará como absorbido por la corriente de aire.

Imaginemos que el folio mencionado se convierte en el ala de un avión. Para despegar, el avión rueda por la pista hasta alcanzar una gran velocidad y, al mismo tiempo, de la parte posterior de las alas surgen unos alerones traseros dirigidos hacia abajo que frenan el aire en la parte inferior del ala, mientras que en la superior el aire se mueve a gran velocidad (respecto del avión), y se reproduce de forma aproximada el experimento precedente de la hoja de papel.

Podría decirse que es el aire el que ejerce la fuerza de sustentación sobre el avión, de modo que si aquél desapareciera, los aviones no podrían volar.

De forma elemental y aproximada, podría entenderse el fenómeno así: como consecuencia de la conservación de la energía, al aumentar la velocidad del aire disminuye su presión, y como el aire encima del ala se mueve muy rápidamente, su presión disminuye mucho, hasta tal punto que la presión mayor del aire en la parte inferior del ala da lugar a una fuerza hacia arriba que puede ser suficiente para soportar el peso del avión.

Y terminemos con una pregunta: ¿existe alguna relación entre este fenómeno producido en el ala de un avión y el alerón trasero que llevan los coches de carreras de fórmula 1?

68 comentarios · Escribe aquí tu comentario

  1. Dice ser aguasaga

    En un avion acrobatico que vuela boca abajo la fuerza sustentadora de las alas siguen cumpliendo tambien su funcion o si no se vendria al suelo. Al ser las alas fijas, intervienen sobremanera los flaps o alerones junto los timones de direccion y profundidad. Estas superficies moviles al variar su angulo por el control del piloto hacen que el avion se ponga en cualquier posicion y le permita hacer acrobacias, en funcion tambien de la potencia del motor.

    30 noviembre -0001 | 00:00

  2. Dice ser Jose Delgado

    Estoy de acuerdo con Pepe Mamet. Explicar algo que tiene algo que ver con la solución real diciendo que es por eso porque vuelan los aviones solo porque la explicación es muy simple y vistosa (por el folio de marras) es hacer un flaco favor a la gente que quiere aprender.

    30 noviembre -0001 | 00:00

  3. Dice ser laura

    Por fin he entendido por qué vuelan los aviones. Qué bueno el vídeo. Brillante!! Estoy ansiosa por leer el siguiente.¡Ah!, una pregunta: ¿puede explicarme por qué el cielo es azul?Gracias.

    15 julio 2008 | 14:08

  4. Dice ser Gonzalo

    Si hay relacion…el aleron trasero de un f1 esta puesto a la inversa de un ala del avion para conseguir el efecto contrario: estar sujeto al suelo

    15 julio 2008 | 14:15

  5. Dice ser Pí

    Espero que los que tienen miedo a volar vean este video. La física no falla y si este señor dice que los aviones no se caen, no se caerán.Respecto a la pregunta del alerón de los Fórmula 1, creo que sí que tiene relación. Tengo entendido que el diseño de los alerones es de ala invertida. Si el ala de un avión hace que éste se levante, al colocarla de manera invertida la fueza tendrá un empuje descendente. Es el mismo concepto invirtiendo los efectos.Enhorabuena por el blog!!. Estoy deseando saber más sobre el mundo que nos rodea!!.

    15 julio 2008 | 14:19

  6. Dice ser Jon

    El fenomeno es parecido.En el caso de los alerones de la F-1 el aleron inclinado choca contra el aire, el aire empuja al aleron, y evidentemente este tiende a moverse, pero al estar anclado, la fuerza que hace el aire sobre el aleron, llega hasta el coche que ademas del propio peso del coche, tiene que soportar esta fuerza extra haciendo que el cohce “pese” mas.

    15 julio 2008 | 14:29

  7. Dice ser Sergio

    Hola soy Sergio y soy ingeniero aeronáutico.La explicación buena, solo objetar, que si es ua buena explicación para dar a entender como se crea aprte de la sustentación, pero el motivo real de porqué vuelan, va mucho más allá y se pueden elevar esos enormes pesos gracias a un fenomeno denominado circulación alrededor del ala, que es realmente la causa de que puedan volar.En cuanto a la pregunta de los Formula 1; sí hay grandes similitudes. Podríamos decir que un aleron de formula 1 es un “ala invertida” pero no es algo tan sencillo como eso. En el caso de los Formula 1, consiste en generar “sustentación negativa”, lo que se conoce como carga aerodinámica, y en realidad a esas velocidades la circulación es totalmente inapreciable, por contrario que en los aviones que es realmente lo más importante.

    15 julio 2008 | 14:29

  8. Dice ser Audry

    Me ha encantado ;) Espero ansiosa tu siguiente post.Saludos.

    15 julio 2008 | 14:48

  9. Dice ser BiG_FooT

    Me gustan los blogs de ciencia… son una gran forma de cumplir el refran “Nunca te acostaras sin saber una cosa mas.”Ya sabia la explicacion de porque vuelan los aires y su relacion (inversa) con los F1. Pero siempre hay alguien que va mas alla y se cuestiona: Si un F1 es aerodinamicamente como un avion al reves, ¿podria andar por el techo?Esta mas que claro que, aerodinamente seria posible, pero mecanicamente imposible, dado que los F1 estan diseñados contando con la fuerza de la gravedad, pero nada, que siempre te encuentras esa pregunta rondando por ahi.Hasta luego.PD: Ya se que no he puesto ningun acento, cosas del teclado y el idioma de windows ok? xD

    15 julio 2008 | 14:52

  10. Dice ser simply.dan1

    muy ingenioso hehe , esta muy bien un blog como esto irá bien para cosas de la vida

    15 julio 2008 | 14:58

  11. Dice ser Almar

    La explicación no es correcta. Es la más popular pero no es cierta. Si fuese tal como dices, cuando un caza hace vuelo invertido se tendría que ir hacia el suelo de cabeza y no es así. Además, esa explicación tampoco explica el efecto suelo (el aumento de sostenibilidad debido a la proximidad con el suelo)

    15 julio 2008 | 15:01

  12. Dice ser Alberto Dafonte

    Espero que este blog dure mucho. Enhorabuena por la iniciativa divulgadora.

    15 julio 2008 | 15:02

  13. Dice ser Patri

    Se llama “efecto Magnus” y aunque lo han explicado bastante bien, como dice Sergio, la explicación no es tan sencilla y se requieren algunos conocimientos de física para comprenderlo.Un saludo y enhorabuena por esta inciativa con la ciencia ;)

    15 julio 2008 | 15:12

  14. Dice ser Antonio

    Interesante este blog. Yo tengo una pregunta ¿que opina sobre el LHC?¿es tan peligroso como dicen?Gracias.Saludos

    15 julio 2008 | 15:12

  15. Dice ser Pedro

    Al César lo que es del César. Una estupenda iniciativa, este blog.

    15 julio 2008 | 15:14

  16. Dice ser whicho

    Entonces, nanoysutrompa, si te da igual la explicacion por que no vas a construir aviones, te dara igual si te cuento que los aviones los sujeta el dios del viento, o que vuelan por que las alas van rellenas de gelatina de piña. La explicación esta a medias para intentar hacer la ciencia amena, pero no hay que creersela a pies juntillas.Como cosa buena del post, veo que se han generado muchas dudas, y de la duda y la curiosidad nace la ciencia.

    15 julio 2008 | 15:21

  17. Dice ser paleto

    ¿?estupida explicacion, la fuerza se genera por la presion sobre las alas k se genera al discurrir el aire a diferente velocidad en ambas caras del ala; se crea una diferencia de presion k es lo k realmente tira del ala hacia arribamenos ciencia y mas traballar

    15 julio 2008 | 15:23

  18. Dice ser miriam

    En la televisión catalana havia una programa para niños, El món d’en Beakman, en que se explicaba este efecto, y de forma bastante más incisiva a pesar de etsar dirigido para críos (y filmada en EEUU).Está bien tener este tipo de iniciativas, pero merece la pena profundizar un poco más y no decir verdades a medias porque la gente no entienda. Si yo lo entendí con 10 años cualquiera puede.La iniciativa está bien pero hay que trabajar en ella

    15 julio 2008 | 15:23

  19. Dice ser paleto

    anda, si estan borrando los mensajes k dejan en evidencia la ignorancia del “cientifico” sobre el temala censura en este panfleto esta alcanzando cotas inimaginables

    15 julio 2008 | 15:33

  20. Dice ser eleine

    balla vasura de vlog

    15 julio 2008 | 15:51

  21. Dice ser seinn

    Tiene buena pinta este blog. ¡Enhorabuena!

    15 julio 2008 | 15:54

  22. Dice ser faltan cosas por descubrir y no me digan queno

    El miedo a volar es algo irracional si su base es la de la estadística. Por desgracia la gente fallece en accidentes de avión, pero mueren muchísimas más en el trayecto que va del avión a casa. Es decir, los accidentes son más en carretera que en aire.¿Podrían crearse algún día naves que no necesitaran de combustible para volar distancias?¿Está todo inventado en la física y en las ciencias de fuerzas intragravitatorias o magnetotelúricas?

    15 julio 2008 | 16:22

  23. Dice ser faltan cosas por descubrir y no me digan queno

    El miedo a volar es algo irracional si su base es la de la estadística. Por desgracia la gente fallece en accidentes de avión, pero mueren muchísimas más en el trayecto que va del avión a casa. Es decir, los accidentes son más en carretera que en aire.¿Podrían crearse algún día naves que no necesitaran de combustible para volar distancias?¿Está todo inventado en la física y en las ciencias de fuerzas intragravitatorias o magnetotelúricas?

    15 julio 2008 | 16:22

  24. Dice ser el coche lechuza y el avión cisne

    ¿Por qué vuela un albatros? ¿Por qué vuela una cigüeña? ¿Por qué vuela el cisne?La mecánica articulacionista debe aparecer con nuevos materiales de base a tecnológicas evolucionadas, porque el acero es demasiado estático y necesita proyección energética continua.

    15 julio 2008 | 16:25

  25. Dice ser Eugenio Manuel

    Felicidades por el blog, deberían abundar los blog de ciencia.Soy profesor de física en secundaria y puedo asegurarte que el efecto venturi y el principi de bernouilli fascina a los chiquillos.

    15 julio 2008 | 16:45

  26. Dice ser Kimera

    Me parece una muy buena explicación para que cualquiera pueda comprender el funcionamiento de los aviones de una manera elemental.Para los que se quejan de que no es tan sencillo, de que no es correcto al 100% etc… decirles que si quieren entender el verdadero funcionamiento de los aviones se matriculen en la universidad y cuando acaben la carrera entonces entenderan por que vuelan los aviones de una maner precisa y detallada.Si en lugar de la explicacion que nos ha dado, nos diera una “mas correcta” y ajustada a la realidad, la mayoría de la gente que leemos el blog no la habriamos entendido.Cuando yo empece a estudiar fisica en el instituto, te dan unos conceptos que no son exactos al 100%, pero que te valen, para con lo poco que sabes entender como funcionan las cosas.Bueno, no me enrollo más, solo decir que este blog me parece una iniciativa estupenda.

    15 julio 2008 | 16:50

  27. Dice ser Bruno

    Existe.

    15 julio 2008 | 17:25

  28. Dice ser yiyo

    Solicito el Premio Nobel de Física parael autor de este blog.

    15 julio 2008 | 17:25

  29. Dice ser AzuL

    Con tu permiso dejaré aquí una serie de preguntas para las que me gustaría encontrar una respuesta sencilla, a modo de curiosidad y que podrías abordar en sucesivos artículos:- ¿Cómo sería realmente una explosión en el espacio (nave, asteroide que revienta, lo que sea)? porque en las películas detonan como si fuera una bomba sin más pero tengo entendido que al haber vacío NO hay sonido.- ¿Por qué hay una altura crítica a partir de la cual abrir el paracaídas no es efectivo? (también en las películas hemos visto todos la típica escena de tener que abrirlo antes de que sea tarde). No lo entiendo ¿los mil metros finales no son suficientes para frenar? me resulta difícil de creer/entender. ¡Sigue habiendo rozamiento!- ¿Por qué las pistas de aterrizaje/despegue son planas, en vez de pendientes (frenaría mejor un avión al aterrizar y aceleraría mejor al despegar ¿no?)?- Y, sobre todo, ¿por qué los aterrizajes y despegues son manuales, siendo lo más peligroso? no me lo explico :O a menos que consista en mantener puestos de trabajo.

    15 julio 2008 | 17:35

  30. Dice ser OxF

    Mi folio no se eleva, sorry

    15 julio 2008 | 17:44

  31. Dice ser Eustiquio

    Pues a mí me parece muy interesante este blog. De hecho si no lo fuera cómo es posible que se genere tanta polémica.Eso sí, creo que su autor debería responder a los comentarios y preguntas.

    15 julio 2008 | 17:55

  32. Dice ser Javier

    En primer lugrar queria transmitir mi enhorabuena al doctor Arenas por este nuevo acercameinto a la ciencia divulgativa, y en segundo lugar para los criticos con la iniciativa comentar que el Doctor Arenas ha sido de los mejores profesores que he tenido en mi vida, y que es tan buen fisico como persona, un excepcional ser humano.Pd: Para criticarlo hay que tener la mitad de curriculum que el, y eso, excepto para una veintena de españoles en cada generacion es imposible.

    15 julio 2008 | 17:55

  33. Dice ser asdsa

    ¿Cómo sería realmente una explosión en el espacio (nave, asteroide que revienta, lo que sea)? porque en las películas detonan como si fuera una bomba sin más pero tengo entendido que al haber vacío NO hay sonido.Tampoco hay oxigeno, asi que nos podemos olvidar de los fogonazos.———————– ¿Por qué hay una altura crítica a partir de la cual abrir el paracaídas no es efectivo? (también en las películas hemos visto todos la típica escena de tener que abrirlo antes de que sea tarde). No lo entiendo ¿los mil metros finales no son suficientes para frenar? me resulta difícil de creer/entender. ¡Sigue habiendo rozamiento!El paracaidas necesita un tiempo para abrirse y para frenar tu descenso. Si te pasas no da tiempo para todo. En caso de tirar cosas mas pesadas (el coche del equipo A) Si logra alcazar mucha velocidad y el paracaidas no es el apropiado se rompera a trozos.————————– ¿Por qué las pistas de aterrizaje/despegue son planas, en vez de pendientes (frenaría mejor un avión al aterrizar y aceleraría mejor al despegar ¿no?)?Ademas para despegar un avion es muchisimo mejor que el viento venga de frente. Para un despegue necesitas la mayor cantidad de aire para sustentar el aparato y el viento de cara es la mejor opcio. Si tienes una pista con inclinacion al norte y el viento tb va al norte pierdes la ventaja del viento de cara. Todo esto sin contar el angulo que tendria que tener el avion al aterrizar. Seria a lo mortadelo y filemon.————————Y, sobre todo, ¿por qué los aterrizajes y despegues son manuales, siendo lo más peligroso? no me lo explico :O a menos que consista en mantener puestos de trabajo.No siempre son manuales, lo que ocurre es que en las peliculas no sale cuando aterrizan desde la torre. Lo que si es verdad, es que los pilotos tienen que pasar revisiones en simuladar cada poco tiempo y por ello intentan practicar lo maximo posible. Pero generalmente con los aviones comerciales nuevos no es necesario el piloto para aterrizar.Y finalmente me gustaria decir que este bolg es una muy buena apuesta para todo el mundo y supongo que iremos viendo cosas muy interesantes.Animo

    15 julio 2008 | 17:56

  34. Dice ser locaporlafísica

    Enhorabuena mil veces!! Ésta es una idea genial y totalmente pionera. Me encanta. Está francamente bien. Felicidades a 20 Minutos y al bloguero Arenas!!

    15 julio 2008 | 18:06

  35. Dice ser Audrey

    Enhorabuena por el blog. Me gusta mucho la ciencia. aunque soy una aficionadilla bastante paletilla. Al comentario anterior: espero que no pongan piloto automático para ir a Tenerife, porque ya he estado a punto de pegármela 2 veces, y menos mal que el piloto subsanó un golpe de aire que nos ladeó dejando el ala a centímetros del suelo (yo lo vi con estos ojitos). Qué sangre fría la de las azafatas, que con todas las maletas caídas, no parecían ni inmutarse.Respecto a una respuesta que he visto por ahí sobre energía electromagnética y tal, la verdad, yo también tengo curiosidad. También leí hace tiempo sobre la antimateria, que al chocar con la materia, liberaba muchísima energía (aunque de momento se necesita un acelerador muy potente), pero también me gustaría saber algo al respecto. Un saludo.

    15 julio 2008 | 18:08

  36. Dice ser Pablo Prado

    Impresionante como algo que no se ve puede aguantar tanto peso….saludos me encantan estos blogs!Suerte.

    15 julio 2008 | 18:11

  37. Dice ser Alex

    “¡Ah!, una pregunta: ¿puede explicarme por qué el cielo es azul?Gracias.lo dijo laura”Por el espectro de luz. Si dividimos en varios colores la luz del sol, se divide en los del arcoiris, basicamente en violeta, azul, amarillo, rojo y verde. al descomponerse en la atmosfera, estos colores de luz se reflejan en diferentes angulos, siendo el violeta y el azul los de angulos más abiertos, de modo que se refleja en zigzag, digamos, dando ese tono azulado. El amarillo i el rojo no se desvian tanto, de modo que el sol, siendo rojo, se percibe amarillo rojizo.Otra, el mar se ve azul como reflejo del cielo.Un saludo!

    15 julio 2008 | 19:10

  38. Dice ser asdas

    No sólo el alerón trasero del F1, todas las piezas con aristas en un F1, incluídos los triángulos de suspensión, alerones, etc, tienen el perfil de ala de avión, situado a la inversa, de manera que la sustentación se alinea con el peso del monoplaza aumentando su estabilidad, imprescindible en curvas a grandes velocidades, ya que al perder esta sustentación sería imposible girar el monoplaza

    15 julio 2008 | 19:33

  39. Dice ser MuyIncorrecto

    AL listillo de Almar,que dice que la explicación no es completa. Efectivamente, falta explicar lo que es el número de Reynolds, la ecuación de Bernouille y que nos de un curso de cálculo diferencial y nos proponga problemas sobre vórtices para casa.Serán cretinos algunos!!La explicación es certera. Sencilla, entendible e incluso precisa. ¿Los cazas de guerra y sus piruetas? ¿Los cohetes que salen de la tierra y no tienen “alerones”? Aquí entran otros factores distintos a los de los aviones convencionales. Pero para éstos, la explicación del artículo es maravillosa.Enhorabuena.

    15 julio 2008 | 20:39

  40. Dice ser tela

    Madre mía, los del 20 minutos haciendo un blog de “ciencias”, esto puede ser apoteósico, jajaja

    15 julio 2008 | 21:26

  41. Dice ser carlos p

    un poco escueto, pero bueno supongo que es para probar…me gusta la idea del blog de ciencia.

    15 julio 2008 | 21:52

  42. Dice ser asd

    por fin un GRAN BLOG en 20minutos. hemos tenido ke sufrir con el desternillador, el del ezkritor, o el de OT, pero al fin llega algo de calidad a 20minublogs.una pena ke haya costado echar a muchos columnistas,.

    15 julio 2008 | 22:20

  43. Dice ser Mancha/Man!

    Bienvenido bloggero!!!El Pepe Zervera hacia uno de “ciencia”/Evolucion, pero ha desaparecido ( el blog y pepe).Espero que este blog no sea tan dogmatico ni deprimente.La ciencia per se nos tiene en un callejon sin salidas, pero siguen firmes en la brecha explicando por que razon el cielo es azul.Los aviones son una copia bruta del original, que no necesita de alerones para volar, hacer piruetas o aterrizar….. que tal?

    15 julio 2008 | 22:31

  44. Dice ser Jaime

    Me parece genial, y yo soy ingeniero, que se expliquen estas cosas, de esa manera tan sencilla. Como todo en esta vida, se puede complicar hasta la saciedad, pero no creo que sea el sitio. (Ya esta la universidad). Me quedo con las formas. Estoy seguro , que a los peques, y no tan peques, les pica el gusanillo por estos temas explicandolos de este modo, y motiva muchisimo el poder profundizar.Estimado ALbino, mi mas sinceras felicitaciones y siga por este camino. Me parece maravilloso que existan personas con iniciativas de esta indole.

    15 julio 2008 | 22:40

  45. Dice ser aguasaga

    La explicacion es sencilla y esta bien para los que no entienden que un aparato de tanto peso se sujete en el aire. Yo agregaria tambien que para que el avion despegue y vuele, se produce la combinacion de tres fuerzas. 1ª La fuerza de propulsion de los motores. 2ª La fuerza vertical del peso del avion.3ª La fuerza de sustentacion de la superficie alar y del avion. Esta ultima fuerza esta determinada por la diferencia de presion del aire entre la parte de arriba del ala que esta ligeramente curvada para que el aire pase a mas velocidad y origine menos presion que la parte de abajo. Luego esta tambien el angulo del ala y de los alerones con respecto a la fuerza de los motores para que el avion no entre en perdida y pueda seguir manteniendo el vuelo.

    16 julio 2008 | 01:26

  46. Dice ser Cnidario

    Efecto Venturi, que le llaman :DPero con aviones y con cualquier cosa que se mueva aero o acuadinámicamente: lo importante es dejar la turbulencia atrás, donde ya no te molesta ni sirve de nada.

    16 julio 2008 | 01:45

  47. Dice ser Natalia

    Un modo de explicarlo de manera sencilla y eficiente, los que no tenemos ni idea lo hemos entendido a la perfección, gracias.Este blog se presenta interesante, además de polémico, para ser el primer día ya tiene un montón de cometarios.

    16 julio 2008 | 08:32

  48. Dice ser saxita

    Me encanta este blog,¿podrias explicar porque el un barco que pesa tanto flota?, me lo explicaron en el cole cuando era pequeña pero ya no me acuerdo. muchas gracias y felicidades por el blog seguro que tiene mucho exito.

    16 julio 2008 | 08:51

  49. Dice ser Enrique

    A murmullocucarachas. Sí. Se puede levantar cualquier cosa soplando. Yo levanto a una persona soplando. Solo necesito una tabla y una bolsa de basura. Y es una forma estupenda de explicar el principio de Pascal. Y como Albino seguro que lo sabe, le invito a que el próximo vídeo sea esa experiencia.

    16 julio 2008 | 09:39

  50. Dice ser A.W.

    Como respuesta a un comentario anterior:—-La explicación no es correcta. Es la más popular pero no es cierta. Si fuese tal como dices, cuando un caza hace vuelo invertido se tendría que ir hacia el suelo de cabeza y no es así. Además, esa explicación tampoco explica el efecto suelo (el aumento de sostenibilidad debido a la proximidad con el suelo)—–La explicacion es “parcialmente” cierta, como ya ha cometnado mucha egnte por ahi arriba, pero es una buena aproximacion a los efectos de las presiones del aire y de como la forma de las alas crea el efecto de sustentacion, de modo que, sin entrar en toooodos los efectos físicos que intervienen, y sin entrar en dinamincas de fluidos, ecuaciones fisicas diferenciales y demas, la explicacion es válida para que culaquiera tenga una idea del porqué.Y por cierto, un avion, boca abajo, SI se inclina hacia tierra. La estructura de un avion esta pensada para un vuelo horizontal, con las superficies de sustentacion creando un efecto que le permita volar en linea recta. Cuando un avion deja esa posicion horizontal pierde velocidad y sustentacion (aunque sea minima). El problema que tienes es que solo habras visto vuelos acrobaticos o de exhibición, donde el piloto compensa ese efecto con los planos de direccion tirando del avion “hacia abajo” (que en este caso es el cielo y no el suelo, al estar invertido).Por lo demás, el blog me parece una gran idea, y si la gente quiere la explicacion completa, con sus formulas y efectos físicos explicados en lenguaje científico que no entenderia la mayoría de los lectores casuales, hay páginas y publicaciones como el scientific american o departamentos de fisica de universidades donde pueden encotnrar toda la informacion que busquen.Felicidades por la idea.

    16 julio 2008 | 09:52

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