Fuerza Centrípetaen la Aviación

FUERZA CENTRIPETA

• Centrípeta quiere decir “hacia el centro”, entonces la palabra fuerza centrípeta hace referencia a toda fuerza dirigida a un centro fijo desde la periferia de una trayectoria circular, que hace que un objeto se desplace en un trayectoria circular. La fuerza centrípeta no hace referencia a una clase de fuerza, solo es el nombre que se le da a cualquier fuerza que se dirija hacia un centro fijo.

• La aceleración centrípeta es una magnitud relacionada con el cambio de dirección de velocidad tangencial mientras su rapidez se mantiene constante.

ACELERACION

• El vuelo impone sus efectos más importantes ante el cuerpo a través de las fuerzas de aceleración aplicadas durante el maniobrar aéreo. En un vuelo recto y nivelado a velocidad constante los miembros de la tripulación no encuentran ninguna limitación humana. Con los cambios de velocidad, sin embargo, pueden experimentar efectos fisiológicos severos. La aceleración es el índice del cambio en velocidad y se mide en G. El aviador necesita entender dónde y cómo las fuerzas de aceleración (lineares, radiales, centrípetas y angulares) se desarrollan en la envolvente de vuelo.

• Este tipo de aceleración puede ocurrir en cualquier cambio de dirección sin un cambio de velocidad. Los miembros del equipo pueden encontrar este tipo de aceleración durante los giros y otras maniobras aéreas.

Como ejemplo práctico esta fuerza es la que sufre un ciclista en un velódromo circulando a velocidad constante, es la fuerza que lo desplaza hacia "afuera" del circuito, y por lo cual la calzada del mismo se encuentra inclinada.

GIROS• El giro es una maniobra básica utilizada para cambiar la

dirección de vuelo del aeroplano. Un giro preciso y nivelado consiste en un cambio de dirección, manteniendo el ángulo de alabeo deseado, sin derrapar ni resbalar, mientras se mantiene la altitud de vuelo.

• Aerodinámicamente, el giro es probablemente la maniobra básica más compleja e implica la utilización coordinada de todos los controles primarios: alerones, timón de profundidad, y timón de dirección, además del control de potencia.

FUERZAS EN UN GIRO

FUERZAS

Componente vertical de sustentación : Si en vuelo recto y nivelado este vector tenía una magnitud de 1g, suficiente para mantener el peso del aeroplano, en alabeo su magnitud se reduce y resulta insuficiente para mantener la altura de vuelo. Si no aumenta la sustentación, bien aumentando el ángulo de ataque a costa de perder velocidad o incrementando la potencia aplicada, el avión perderá altura.

Componente horizontal de sustentación: Al contrario que el vertical, este componente aumenta con el alabeo, cuanto mayor sea el grado de alabeo mayor es la magnitud de este vector. Como la tasa de giro con una velocidad dada depende de la fuerza lateral ejercida, esto es del componente horizontal de la sustentación, y este componente varía en proporción al grado de alabeo, aumentar el alabeo implica aumentar la tasa de giro.

Fuerza centrífuga : Es la fuerza inercial que se manifiesta en todo cuerpo cuando se le obliga a variar de dirección (horizontal o vertical). Esta definición la conoce de forma intuitiva quien ha tomado una curva con el automóvil a más velocidad de la debida o subido a alguna máquina infernal de un parque de atracciones. Obviamente, sin considerar la masa, cuanto mayor sea la velocidad del avión mayor es la inercia del mismo y la fuerza centrífuga que tiende a alejarlo del eje de giro.Por tanto, con un ángulo de alabeo concreto una mayor velocidad implica que el avión recorre un círculo de mayor radio, lo que a su vez supone que la tasa de giro se reduce.

Peso : El peso del avión no varía durante un giro, no hay tiempo para quemar combustible suficiente, así que este vector vertical es prácticamente invariable.

Factor de carga : El factor de carga es la relación que existe entre la carga total soportada por las alas y el peso bruto del avión con su contenido (Carga soportada / Peso bruto del avión = Factor de Carga).

• Como el peso se debe a la fuerza de la gravedad, el factor de carga se suele expresar en términos de relación con ella: en "g". Así un factor de carga de 3 "ges" significa que la carga sobre la estructura del avión es de 3 veces su peso actual. Por ejemplo: si el avión pesa 1000 kg. se está soportando una carga de 3000 kg. (1000*3=3000).

• Este factor puede ser positivo o negativo. Es positivo (g positiva) cuando la fuerza es hacia abajo, y es negativo (g negativa) cuando es hacia arriba; en las g positivas el peso del piloto aumenta quedando "pegado" al asiento, mientras que en las g negativas el peso disminuye y el piloto "flota" en el asiento.

• El factor de carga es importante por dos razones: Por la sobrecarga estructural impuesta a las alas, que pueden llegar a romperlas, y porque la velocidad de pérdida se incrementa en proporción al factor de carga.

• Durante el vuelo, las alas del aeroplano deben soportar todo el peso de este; en la medida en que se mueva a una velocidad constante y en vuelo recto, la carga impuesta sobre las alas es constante (1g) y un cambio de velocidad en esta situación no produce cambios apreciables en el factor de carga. Pero si el cambio es de trayectoria, hay una carga adicional al peso del avión, más acusada si este cambio se hace a alta velocidad y bruscamente. Esta carga adicional se debe a la fuerza centrífuga, que es la fuerza de inercia que se manifiesta en todo cuerpo cuando se le obliga a variar de dirección (horizontal o vertical).Por tanto cualquier cambio de trayectoria del avión implica en mayor o menor medida una fuerza centrífuga que incrementa el factor de carga. Cualquier fuerza aplicada a un avión que lo saque de su trayectoria produce tensión sobre su estructura, el total del cual es el factor de carga.

Factor de carga

Carmen Rico Lemus Matricula 10167