Cómo jugar a Tormenta y ala
- Elige una prueba y lee en la tarjeta las velocidades, la masa y el área.
- El aire más rápido tiene menos presión: baja ½·ρ·v², así que si el aire va más rápido por encima que por debajo queda una diferencia de presión.
- Esa diferencia actúa sobre toda el área: F = ½·ρ·(v_over² − v_under²)·A. Escribe tu predicción y pulsa Empezar.
- Mira las barras: un tejado, un avión o una tira se levantan en cuanto la sustentación alcanza su peso.
¿Cómo puede el aire en movimiento levantar un tejado?
El principio de Bernoulli también vale en el aire: donde el aire va más rápido, su presión es menor, ½·ρ·v² menos que la del aire quieto. El aire es ligero, unos 1,2 kg por metro cúbico, así que la caída parece pequeña: 540 Pa en una tormenta de 30 m/s, alrededor de medio por ciento de la presión del aire. Pero actúa sobre cada metro cuadrado. En un tejado de 100 m², con el aire quieto de dentro empujando a plena presión, son 54 kN, suficiente para arrancar un tejado pesado. Un ala funciona igual: con su forma e inclinación el aire pasa más rápido por encima que por debajo, nota una diferencia de presión ½·ρ·(v_over² − v_under²) en toda su área, y cuanto más rápido va el avión, mayor es, porque crece con v². Por eso los aviones necesitan una pista para alcanzar la velocidad de despegue. Sopla sobre una tira de papel y sube por la misma razón.
Un modelo de aprendizaje acotado
El aire tiene 1,2 kg/m³ y no se comprime a estas velocidades; el aire bajo un tejado o una tira está quieto, y la diferencia de presión actúa por igual sobre toda el área. El viento, el avión o tu soplido aceleran de forma constante durante 2 s; lo que se levanta lo hace justo cuando F = ½·ρ·(v_over² − v_under²)·A llega a su peso (a menos del 0,15 % aún se levanta), y se dibuja subiendo durante 1 s. Las alas reales también empujan aire hacia abajo, algo que este modelo deja fuera. Nada está a escala. Una fuerza es correcta con un margen del 2 %; una velocidad debe levantar con un margen de sobra del 2 % como mucho. g = 9,8 m/s². Se juega en tiempo real.