domingo, 1 de junio de 2008

Aviones de papel


¿Por que un avión de papel es como es?.
Alguien dirá que por que se parece a un avión, pero si te paras a pensar tampoco es que tenga mucho parecido, el ala no tienen ningún tipo de perfil son placas planas, y no he visto ningún avión de verdad con un tablón como ala. Luego esta el tema de que casi todos los aviones de papel tienen ala delta, y tampoco hay muchos aviones así, solo el Concorde y los militares, por que ese tipo de ala se desarrolló para vuelos supersónicos, y un avión de papel no vuela a velocidad supersónica o... ¿si?
Y además los aviones de papel no tiene casi fuselaje, solo un pliegue en medio y poco más. Así que... ¿por que vuelan?
Bueno pensemos en una hoja de papel, si la tiras al aire cae como una hoja de papel, hasta ahí nada nuevo. Pero ahora se te ocurre que puedes doblarla por la mitad por la parte mas larga y luego haces dos dobleces paralelos al primero y a poca distancia, y aquello empieza a parecerse a algo, ya tienes un pliegue en medio de una hoja que parece ser el fuselaje y unas aletas que salen del mismo que parecen el ala del avión.
Todo decidido tiras el avión con ganas para que comience un grácil vuelo por la habitación,aunque si eres más realista sabes que eso no va a volar, pero ¿por qué?, ¿caerá recto?, ¿caerá como una piedra?, ¿como una hoja? prueba.
Cual será tu sorpresa cuando veas que en realidad lo que hace el papel es intentar subir, SUBIR y no bajar, primero sube un poco y luego se enreda el solo y cae. Pero primero sube.

Recopilemos, el papel desafía por un instante la gravedad, pero algo falla, por que derrepente se convierte en un papel más.¿Qué sucede para que cambie tanto su movimiento?
La explicación es la siguiente, al doblar el papel hacemos que tenga un fuselaje, el doblez le da rigidez a lo largo permitiendo que las aletas se mantengan pararelas al mismo. Al lanzarlo al aire con un poquitín (muy poco) de ángulo hacia arriba el aire empieza a circular alrededor de la placa plana que tiene por alas, al tener un poco de ángulo de ataque aparece la llamada fuerza de sustentación, esta fuerza tira hacia arriba del papel, pero no lo hace desde el centro del mismo, sino en un punto por delante del centro de gravedad (que en el papel esta en el punto medio del folio), así que aparece un momento alrededor del centro de masas (el momento aerodinámico) que hace que el avión tienda a picar (levantar el morro).
El vuelo sigue y el papel como no tiene manera de compensar ese momento empieza a levantarse, pero se levanta tanto que llega un momento en el que el flujo de aire se desprende de la parte superior del papel, y la fuerza de sustentación desaparece bruscamente dejando al papel solo ante la gravedad, y ahora sí, esta no falla, tira del papel hacia abajo tan rápido como puede, pero claro el papel se acelera de nuevo y el aire que lo rodea interacciona con las alas, haciendo que el movimiento sea poco predecible.

El próximo día sigo comentando a los aviones de papel, ¿alguien se imagina por que se hacen muchos dobleces en el morro?

Foto: Freg (en flickr)

Un saludo.