Fuerza Ascencional

678 palabras 3 páginas
Fuerza ascensional dinámica:
Se llama fuerza ascensional dinámica a la fuerza que obra sobre un cuerpo debido a su movimiento a través de un fluido. Esta fuerza aparece por ejemplo: en el ala de un avión en movimiento, en una pelota de fútbol o de béisbol que va girando.
Se debe distinguir la fuerza ascensional dinámica de la fuerza ascensional estática es la fuerza de flotación que obra sobre un objeto como consecuencia del principio de Arquímedes. Esta fuerza aparece por ejemplo en un globo de aire, en un cuerpo que flota en el agua.
Para explicar el origen de la fuerza ascensional dinámica. Analicemos las situaciones físicas planteadas en la fig. a) y b). Para realizar este análisis es más conveniente examinar la situación tomando
…ver más…

Resultando entonces una fuerza ascendente que apunta hacia arriba.
Ejemplo:
Una corriente de aire pasa horizontalmente al lado de un ala de avión de área 3.34 m2y que pesa 2400 N. la velocidad sobre el ala es de 61 m/s y bajo de ella, de 45.67 m/s. ¿Cuál es la fuerza ascensional dinámica sobre el ala?
Considere la densidad del aire ρ=13 Kgm3
Solución
Datos:
A= 3.34 m2
W= 2400 N v1=45.67 m/s v2= 61 m/s ρ=1.3 Kg/m3

La fig. Representa una corte transversal del ala de un avión que se mueve hacia la derecha, por lo tanto el aire que rodea el ala tiene con respecto a ella las velocidades v1 y v2 que se indican.
Apliquemos, al aire que se mueve por la parte inferior del ala, la ecuación de Bernoulli. Consideremos el espesor del ala despreciable.
Tenemos:

Por lo tanto:
Puesto que la velocidad v1<v2 entonces p1>p2
Tenemos que las presiones son producidas por fuerzas perpendiculares a las superficies del ala como se muestra en la fig.
Si el espesor del ala es despreciable entonces el ángulo Ө del ala es pequeño por lo tanto

Y el area de la parte superior e inferíos del ala son aproximadamente iguales.
Podemos entonces escribir la ecuación como:

Donde la Fasc es la fuerza ascensional producida por el aire.
Remplazando los valores numéricos tenemos:
Fasc=123.34m21.3Kgm361ms2-45.67ms2=3.55×103N
Tenemos que la fuerza neta que actúa sobre el ala, esta dad por:

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