Vela Conversaciones entre Newton y Bernouilli

[Garbinet]

Para los que sí estáis interesados en este tema, os resultará
interesante la lectura de este artículo sobre cómo vuelan
los aviones.

Este sí está escrito y razonado por un físico de verdad (no como nosotros).


http://www.lapizarradeyuri.com/2010/...uela-un-avion/

Seguro que podemos extrapolar cosas al caso de los veleros.

[Kane]

Ese artículo está bien para tí. Pero me viene al pelo: ¿Por dónde le viene el viento a un avión a pongamos 2 mach, que ya es rapidillo? ¿Vuela al través?

[SSI]

No es necesaria una licenciatura en fisica …..

Algunas licenciaturas , diplomaturas o doctorados de otras ramas también estudian estos fenómenos….

En tu experimento la ley que aplicas es la 3º ley de Newton (el principio de acción y reacción ) mas en concreto donde habla del empuje . Tu experimento empujas por arriba (da igual el ángulo que aplique al soplido ) y obtienes una reacción ( el movimiento de avance ) determinado por la inclinación del plano sobre el que soplas y la fuerza con la que lo haces ….

Como bien dice en tu enlace el efecto Venturi es incompleto para explicar el efecto de la sustentación ….. (Venturi)que viene a explicar que un liquido o gas que circula por un conducto a una determinada velocidad y presión …..cuando el conducto reduce el diámetro …. el liquido o gas sufre un aumento de la velocidad de paso y una reducción de la presión …… ( es mas extenso pero con esto vale)

Es incompleto xq un ala o vela no es un conducto…..

El el caso de una superficie alar ( una vela ) es este objeto el que se desplaza por el fluido y este fluido …. y la diferencia de velocidad de paso por las dos caras es la que provoca la sustentación ….

El caso de los vuelos invertidos de los aviones comentados en el articulo que enlazas …..no todos los aviones tiene la capacidad de realizarlos ….deben de estar preparados para ello (mecánicamente y aerodinámicamente ). Llevan unas alas de diseño "especial" que provocan sustentación en ambas caras ….

Volviendo a los veleros …


En tu exposición inicial aplicas el mismo principio para cualquier rumbo …través , ceñida , aleta ….

Cabe matizar que de través a popa (de viento aparente….Kane ) la velas trabajan en modo arrastre 2º Ley de Newton. Una fuerza aplicada sobre un objeto parado o en movimiento provoca una aceleración o deceleración si el sumatorio de fuerzas es negativo o positivo.

Cuando un velero navega del través a su limite de ceñida (de viento aparente….Kane vuelve a ir por ti ) las velas trabajan en modo sustentación ……efecto definido por Bernouilli ….la diferencia de velocidad de paso de un objeto (con una forma concreta "alar" ) provoca un efecto de sustentación …

En el caso de un velero el efecto de la orza que evita que el barco abata ayuda al avance del mismo ….

[SSI]

Y haciendo un esbozo rápido sobre los aviones y los cohetes ….

Un cohete aplica el efecto de reacción de un chorro de gases que sale por su parte posterior y lo hace avanzar en el sentido opuesto a la dirección de salida de los gases ….

En un avión a reacción el avión avanza por la depresión que se crea en la parte delantera de la turbina ….

Lo que veis cuando miráis la parte delatare de la turbina de un avión "comercial" es el llamado "FAN" que es accionado por la turbina …..este " FAN "
provoca una depresión en la parte delantera de la turbina y una sobre presión en la parte trasera que provoca el avance del avión ….y son las alas las que provocan la sustentación de este ….

No mezclemos aviones , cohetes , veleros y velocidades supersonicas xq el pollo puede ser la leche ….

[Garbinet]

Estamos de acuerdo en todo, excepto en que la
sustentación la provoque el efecto Bernoulli.

Yo ahí le doy la razón a Yuri: downwash.

Saludos

Originalmente publicado por SSI

No es necesaria una licenciatura en fisica …..

Algunas licenciaturas , diplomaturas o doctorados de otras ramas también estudian estos fenómenos….

En tu experimento la ley que aplicas es la 3º ley de Newton (el principio de acción y reacción ) mas en concreto donde habla del empuje . Tu experimento empujas por arriba (da igual el ángulo que aplique al soplido ) y obtienes una reacción ( el movimiento de avance ) determinado por la inclinación del plano sobre el que soplas y la fuerza con la que lo haces ….

Como bien dice en tu enlace el efecto Venturi es incompleto para explicar el efecto de la sustentación ….. (Venturi)que viene a explicar que un liquido o gas que circula por un conducto a una determinada velocidad y presión …..cuando el conducto reduce el diámetro …. el liquido o gas sufre un aumento de la velocidad de paso y una reducción de la presión …… ( es mas extenso pero con esto vale)

Es incompleto xq un ala o vela no es un conducto…..

El el caso de una superficie alar ( una vela ) es este objeto el que se desplaza por el fluido y este fluido …. y la diferencia de velocidad de paso por las dos caras es la que provoca la sustentación ….

El caso de los vuelos invertidos de los aviones comentados en el articulo que enlazas …..no todos los aviones tiene la capacidad de realizarlos ….deben de estar preparados para ello (mecánicamente y aerodinámicamente ). Llevan unas alas de diseño "especial" que provocan sustentación en ambas caras ….

Volviendo a los veleros …


En tu exposición inicial aplicas el mismo principio para cualquier rumbo …través , ceñida , aleta ….

Cabe matizar que de través a popa (de viento aparente….Kane ) la velas trabajan en modo arrastre 2º Ley de Newton. Una fuerza aplicada sobre un objeto parado o en movimiento provoca una aceleración o deceleración si el sumatorio de fuerzas es negativo o positivo.

Cuando un velero navega del través a su limite de ceñida (de viento aparente….Kane vuelve a ir por ti ) las velas trabajan en modo sustentación ……efecto definido por Bernouilli ….la diferencia de velocidad de paso de un objeto (con una forma concreta "alar" ) provoca un efecto de sustentación …

En el caso de un velero el efecto de la orza que evita que el barco abata ayuda al avance del mismo ….

[AXN]

Que es el downwash? Lo intuyo pero necesito luz.

[Garbinet]

Originalmente publicado por AXN

Que es el downwash? Lo intuyo pero necesito luz.

Entiendo que es la cantidad de aire al que el ala o la vela le cambia
el recorrido.

En el caso del avión moviéndose no es directamente hacia abajo, como en el caso del helicóptero parado, sino oblicuo
como en la animación que citas.





Entrada en la wikipedia en inglés:

https://en.wikipedia.org/wiki/Downwash

[Zephyros]

Originalmente publicado por Garbinet

Estamos de acuerdo en todo, excepto en que la
sustentación la provoque el efecto Bernoulli.

Yo ahí le doy la razón a Yuri: downwash.

Saludos

En la última parte de la historia comento algo que os puede sacar de dudas, no es un efecto u otro, son dos formas de explicar la realidad física. Una desde el punto de vista de dinámica de fluidos y conservación de la energía (Bernouilli) y el otro por las ecuaciones de Newton para explicar que es la desviación de grandes volúmenes de aire lo que provoca una fuerza de reacción contra la vela que es la que produciría la sustentación además del arrastre.

Es que no me leéis

Las dos respuestas son válidas. La Física a través de las matemáticas trata de explicar la realidad y a veces hay varias formas de hacerlo con igual corrección.

[AXN]

Estoy de acuerdo. Entonces hay forma de cuantificar la fuerza ejercida por diferencia de presiones (Bernouilli relación de velocidades) Vs fuerza por desvío de masa de aire (Newton masa aceleración ). Cuál "pesará" mas? Supongo que dependiendo del rumbo....

[Garbinet]

OK, ok.

Entonces:

¿podemos llegar al consenso que hay 2 efectos simultáneos responsables de la propulsión de una vela?

1. Downwash (aire desplazado de su trayectoria habitual por la vela) (Newton según Yuri)
2. Empuje directo (Newton)

Según el ángulo entre el rumbo y el viento aparente esos efectos contribuyen
de forma diferente al avance del barco, lo cuál explica las distintas velocidades
de un barco según el ángulo entre su rumbo y el viento real.

Originalmente publicado por Zephyros

En la última parte de la historia comento algo que os puede sacar de dudas, no es un efecto u otro, son dos formas de explicar la realidad física. Una desde el punto de vista de dinámica de fluidos y conservación de la energía (Bernouilli) y el otro por las ecuaciones de Newton para explicar que es la desviación de grandes volúmenes de aire lo que provoca una fuerza de reacción contra la vela que es la que produciría la sustentación además del arrastre.

Es que no me leéis

Las dos respuestas son válidas. La Física a través de las matemáticas trata de explicar la realidad y a veces hay varias formas de hacerlo con igual corrección.

[Zephyros]

[Garbinet]

Originalmente publicado por Zephyros

Qué malo eres, ya se que tengo la Física bastante oxidada

Sólo decir que un documento de trabajo de un "físico de verdad" tiene la pinta del que te pongo enlazado.

garf.ub.es/milenio/img/Navier-Stokes.pdf

El resto es divulgación y no hay texto que satisfaga a todo el mundo por tanto quien escribe busca la mejor manera de llegar a un "público objetivo" pero no se puede llegar a todo el mundo

Bueno, no sé si tú eres físico. Yo no lo soy, y no teniendo ni J de las ecuaciones de Navier-Stokes.

Lo que quería decir con la pizarra de Yuri es que él sí lo es y que sus artículos
de divulgación del tema de aviones y de otros muchos son muy reputados
y muy muy recomendables.

En el artículo de Yuri, él aboga porque en el caso de los aviones su sustentación viene decisivamente de la cantidad de aire desplazado hacia abajo "downwash" (con algún aporte residual por otro efecto), y en ningún caso por efecto de succiones o de diferencia de velocidades entre las dos caras del ala.

Creo que está diciendo lo mismo que tú decías, Zephyros.

Saludos

[Zephyros]

Originalmente publicado por Garbinet

Bueno, no sé si tú eres físico. Yo no lo soy, y no teniendo ni J de las ecuaciones de Navier-Stokes.


Creo que está diciendo lo mismo que tú decías, Zephyros.

Saludos

Sí, entre físicos no nos pisamos la manguera

[Kane]

SSI. Estás rebatiéndome cosas que yo no he afirmado. Solamente he razonado para justificar que el rumbo de través (con el viento aparente) es más lento que en ceñida (con el viento aparente), y que pasado un límite ya no puede ir de través (con el viento aparente, naturalmente), porque el aparente le viene a menos de 90º del través y tiene que frenar para poder poner el aparente al través. Virando (arribando) no puede conseguirlo. Además le he preguntado a Garbinet, no a tí, que supongo lo sabes perfectamente, como yo, que me defina qué es para él navegar de través. Porque creo que no lo tiene muy claro.

[Kane]

[SSI]

Kane …….no te rebatía nada (los dos opinamos lo mismo) ……solo resaltaba tu importantísimo apunte sobre la diferencia entre viento real y aparente .

Y yo también

[Garbinet]

[Garbinet]

http://www.explainthatstuff.com/howplaneswork.html