¿Puede un avión despegar si en el suelo hay una cinta transportadora?
Acabo de ver esta pregunta en los Microsiervos, y os la planteo a vosotros. La cuestión es:
Tenemos un avión en una pista de despegue, la cual se mueve a la misma velocidad que el avión pero en sentido contrario (similar a una cinta transportadora). ¿Podrá despegar el avión?
Entonces, sin ir siguiendo los links para encontrar la respuesta… ¿Vosotros qué pensáis? Os daré mi opinión:
Respuesta fácil: “¡Qué va a despegar!”
Respuesta reflexionada: “Obviamente, despega”
¿Por qué la realidad es distinta de lo que parece a primera impresión? Analicemos a qué se debe esa primera impresión: seguro que todos os habéis imaginado un coche andando en una cinta transportadora. U os habéis acordado de cuando os pusisteis a hacer el indio en los pasillos rodantes del centro comercial. Además, os acordáis de física, de la suma vectorial de velocidades y esas cosas… Así que concluís: imposible que el avión despegue, porque cuanto más corra el avión, más correrá la cinta, así que el avión no se mueve, ergo no despega.
Sin embargo, ahora os propongo que os imaginéis un escenario. Ese mismo pasillo/escaleras mecánicas del centro comercial, en el que vosotros os ponéis a correr contracorriente… pero agarrados con las manos a unas espalderas fijas en el techo. Dejad los pies apoyados en el suelo (arrastrándolos o moviéndolos, como prefiráis), y empezad a moveros por las espalderas. ¿Avanzáis o no?
Vale, dicho esto, vamos al caso que nos ocupa: ¿despega el avión? O, en otras palabras, ¿se mueve el avión? Espera, desempolvemos el libro de Física. Leyes de Newton. La tercera. ¿No? De acción y reacción. ¿Ahora? El coche no avanza porque ejerce una fuerza sobre la cinta, que es neutralizada por el propio avance de la misma. Sin embargo, el avión no se impulsa sobre la cinta, sino sobre el aire. El avión ejerce una acción, lanzar el aire hacia atrás a gran velocidad, que genera una resultante de reacción, el empuje del avión hacia delante. Esta resultante es independiente del movimiento del suelo, como tampoco depende de la edad del capitán o de la masa de la aeronave.*
No os he convencido, ¿no? ¿Y si os digo que el tren de aterrizaje son vuestros pies, y el aire son las espalderas? Me parece que ahora mejor…
Además, vamos a dar un paso más (para redondearlo del todo) Lo que es más curioso es que la velocidad del movimiento del avión es independiente de lo rápido que vaya la cinta: al moveros por las espalderas, vuestra velocidad tan sólo dependerá de lo cachas que tengáis los brazos.
*-> DISCLAIMER: Puretas, estoy suponiendo que Mantenimiento ha engrasado muy bien el tren y el rozamiento es nulo.
My two cents. Y ahora, ¿alguna discrepancia en la sala?
¡Un saludete!
ACTUALIZACIÓN: Como este tema trajo bastante cola en el foro de TCAS, que es donde lo planteé, en los próximos días colgaré una explicación más extensa.
Perpetrado por EC-JPR
enero 31st, 2008 a las 3:54 pm
Categoría: Aviación
Bueno, viene con un poco de retraso pero es que no he descubierto tu web hasta hace unos dias.
El avión NO despega, simplemente porque para despegar le hace falta que la velocidad relativa entre el aire y las alas sea mayor que la velocidad de despegue.
Si está en una cinta transportadora por muy rápido que esta vaya y mucho empuje que estén dando los motores, y mucho que estén rodando sus ruedas, si no existe diferencia de velocidad entre el ala y el aire, no se crea sustentación y no puedes compensar el peso, luego el aviòn no despega (lo unico que obtienes es un bólido enorme).
DJ
24 ene 09 at 21:08
Muy buenas, DJ: como ves, esta es la segunda entrada que puse en el blog, así que ni siquiera resolví el dilema: total, ¡nadie lo iba a leer!
De todas formas, visto que tú has caído en la trampa 
, prometo hacer un post donde explique la solución.
Así, brevemente, te diré que tu exposición es correcta, excepto cuando dices “si no existe diferencia de velocidad entre el ala y el aire”, pues sí que existe ese movimiento relativo. Imagínate el mismo experimento, pero ahora le atas al avión dos cohetes falleros (la leche de grandes) bajo las alas: ¿tú crees que saldría disparado? Pues ahora cambia los cohetes falleros por dos IAE V2500
EC-JPR
25 ene 09 at 02:38
tengo mucha curiosidad sobre la respuesta a esta pregunta, la has encontrado?
Por cierto acabo de descubrir el blog y me parece una pasada. Me han encantado los artículos sobre aviación con todos los detalles que explicas en ellos.
Un saludo y enhorabuena por el blog!!
ruben
3 sep 10 at 00:53
Está explicado en la entrada, aunque no queda muy claro: igual un día de estos lo retomo para explicarlo mejor. El caso es que el avión realmente sí despega, pues sólo depende de la interacción entre motor y aire. Míralo de otro modo: si suspendiésemos el avión en el aire con unos imanes, y acelerásemos los motores, ¿entenderías que despegase? Pues este caso es igual.
Tan sólo hay una objeción, muy de tocapelotas
Como te gustan los aviones, asumo que sabes algo de ello (si no, puedes pasar de leerlo, porque tampoco tiene mayor interés): el problema es que, si la cinta corre a la misma velocidad pero en dirección contraria, a Vr las ruedas girarían a 2·Vr, que es superior a la velocidad máxima de neumáticos, por lo que las ruedas reventarían antes de despegar. La cuestión ahora es si eso podría detener el despegue: ten en cuenta que petarían cuando el peso que soportan es inferior al peso de la aeronave…
EC-JPR
27 sep 10 at 01:31