Mecanica de Fluidos, ¿Por qué vuelan las aves?
sábado, 5 de octubre de 2013
domingo, 29 de septiembre de 2013
Introducción
La Mecánica de Fluidos
Analiza y efectúa estudios en cuanto a las leyes del movimiento de fluidos, establecidas en su relación con la materia sólida. Así mismo es la rama de
la física, “que se ocupa de la acción de
los fluidos en reposo o en movimiento”1. De igual manera la aplicación de esta
parte de la física se ve en diversas situaciones, desde el análisis de la flotabilidad en barcos para comprender la ciencia en su estructura,
como también la resistencia al avance de
sólidos en gases, la hidráulica, hasta
estudio especializados en el flujo de
agua confinado ya sea en tubería o en
canales abiertos como los ríos. En este blog se enfocara en un caso específico,
en el cual la mecánica de fluidos y el principio de la continuidad propuesto
por Bernoulli , son los que hacen posible el movimiento de los gases y logran
el desarrollo de la aerodinámica, con la cual explicaremos como las aves y los
aviones llevan a cabo una “sencilla” pero perfecta acción conocida como el
vuelo.
Principio de Pascal
Principio de pascal
La presión que se ejerce o se
aplica sobre la superficie de un fluido
contenido en un recipiente se transmite a cada una de las partes de este con la
misma intensidad. Por ejemplo, si la presión del agua potable aumenta 10
unidades de presión en una estación de bombeo, la presión de todos los tubos
conectados del sistema aumentara 10
unidades. Es decir siempre que se produzca un cambio de presión en una parte
del fluido se transmitirá con el mismo valor a las demás.
Que es presión
Normalmente cuando encontramos un
líquido confinado en un recipiente este ejerce fuerzas contra las paredes. Para
establecer una relación entre el líquido y las paredes, puesto que un líquido
toma la forma de recipiente que lo contiene es necesario introducir a nuestras
mentes el concepto de presión. Esta se obtiene dividiendo la fuerza entre el
área sobre la cual actúa.
Principio de Arquímedes
![](http://4.bp.blogspot.com/-O5udk2F16hU/UkjmzSiyh1I/AAAAAAAAAD0/9FN26eqISvo/s1600/19.gif)
Principio de Arquímedes:
El principio de Arquímedes consiste en la relación que existe entre la fuerza de flotabilidad y el líquido desplazado y dice lo siguiente; “Un cuerpo sumergido sufre un empuje hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido que desplaza”.
Este principio se aplica y es
válido para líquidos y gases, ya que se considera que ambos son fluidos.
Principio de Bernoulli
Principio de Bernoulli
Es
importante afirmar que este principio es valido para los líquidos como para los
gases. Así mismo se establece que cuando se incrementa la rapidez de un fluido,
disminuye la presión interna en este. Debido a que el flujo es continuo, el
agua aumenta su rapidez cuando pasa por la parte angosta o profunda del arroyo.
Este
principio básicamente se basa en la conversión de la energía, La energía de un
fluido en cualquier momento ya sea, liquido o gas, consta de tres componentes;
la energía cinética, debido al movimiento, el trabajo que se asocial a las
fuerzas de presión y la energía gravitacional debida a la elevación.
Donde:
V
= velocidad del fluido en la sección considerada
g
= aceleración gravitatoria
z
= altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia
P
= presión a lo largo de la línea de corriente
Ï = densidad del fluido
¿Cómo vuelan las aves?
¿Cómo
vuelan las aves?
La mecánica dentro de la
aerodinámica acobija cuatro fuerzas que
se aplican sobre el ave. Estas fuerzas son denominadas como empuje, peso, roce y levante. Bueno también es necesario aclarar
que las alas, no son planas sino curvas, debido a su forma es posible que haya
una menor resistencia al ambiente aéreo presente en el momento de volar, asi
pues mientras el aire pasa por el las extremidades del ave se produce una
diferencia de velocidades en ambas partes del ala, tanto superior como
inferior. En este momento la corriente de aire de la parte superior es más
veloz y recorre más distancia, sin embargo el aire en la parte inferior corre
más lento y queda atrapado por la curvatura del ala( cóncava), así se produce
una fuerza ascendente que es bastante fuerte como para elevar al animal, para
poder vencer la fuerza gravitacional.
EL ALULA
El
álula es un conjunto plumas únicas y
especiales , localizadas en el borde
delantero del ala el cual choca con el viento al momento de aterrizar, aquel
grupo de alas les permite a las aves volar a muy bajas velocidades sin caer
abruptamente.
“Estas
plumas se insertan en la punta del ala sobre el primer dedo, llamado pulgar,
este dedo es el equivalente a las partes esqueléticas y los músculos del pulgar
humano. El número de plumas álula insertadas al dedo pulgar varía según la
especie”.
http://www.surmagico.cl/alulas.htm
http://www.surmagico.cl/alulas.htm
![](http://4.bp.blogspot.com/-Z-mCY4mljyQ/UkjjRR8OBRI/AAAAAAAAACo/ZPxULBEStFE/s1600/11.jpg)
Los
cambios de posición de las álulas se deben más a la fuerza del viento que a
movimientos voluntarios provocados por el ave.
“Gracias
al efecto combinado de los nuevos materiales y del uso de la informática, el
avión del futuro imitará cada vez más el vuelo de las aves. Utilizará alas
aéreo elásticas que se tensarán como los músculos y se juntarán en vuelo, al
mismo tiempo que su ancho y longitud podrán variar hasta un 50%, toda una
revolución en la ingeniería aeroespacial”.
http://bisserver.be/online/spaans/sp07/sp07_047_0v02/html/preguntas/aves.html
http://bisserver.be/online/spaans/sp07/sp07_047_0v02/html/preguntas/aves.html
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