Otro problemita que da mucho que hablar: el avión sobre la cinta transportadora. EC-JPR nos lo dejó el otro día en un comentario:
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?
Este curioso experimento apareció hace unos meses en Microsiervos, y en un primer momento allí creían que no podría. De hecho, la inmensa mayoría de la gente cree que no podría en un primer momento, incluso aunque se lo expliques; porque, obviamente, la respuesta es que SÍ despega.
Una vez más, no entendemos lo que no vemos: el avión es impulsado por el desplazamiento de aire, no por las ruedas. El inconveniente mayor de este problema es ver que las ruedas lo único que hacen es minimizar el rozamiento con el suelo, pero no mueven el avión. Lo primero que se suele imaginar uno al leer el enunciado es un avión sobre una cinta transportadora quieto con respecto a nosotros. Eso es lo que le pasaría a un coche, porque la fuerza la ejercen sus ruedas sobre el pavimento, pero un avión no funciona así. Funciona más parecido a un barco: éste último impulsa el agua hacia atrás, con lo que el resultado es que el barco adquiere velocidad hacia adelante; el avión impulsa el aire hacia atrás, y adquiere movimiento hacia adelante. Esto es independiente de las ruedas y de la cinta transportadora. Por lo tanto, esa concepción del problema es errónea: el avión avanzará independientemente de la cinta.
Entender este hecho es fundamental, porque el problema fue realizado experimentalmente por Cazadores de Mitos y recogido en un vídeo, y en Microsiervos se especulaba con que ¡el experimento estaba mal realizado porque el avión se movía! ¡Claro que se mueve! Se impulsa mediante los reactores/hélices/etc., no con las ruedas. Así que el experimento de Cazadores de Mitos es perfectamente válido.
Evidentemente, como me apuntaba un amigo, el avión gastará más combustible, porque tiene que hacer frente a esa fuerza de rozamiento extra de las ruedas al moverse más rápido. Concretamente al doble de velocidad, según el enunciado: si el avión avanza (porque ya lo hemos dejado claro, lo hace, se mueve) a 70 km/h y la cinta a -70 km/h, las ruedas se moverán a 140 km/h. Esto supone desgaste mayor de las ruedas y un poco más de rozamiento, luego mayor gasto de combustible. Por eso las pistas de despegue están quietas. ;-)
Seguro que, llegados a este punto, alguno de vosotros todavía no lo veis claro. Por eso voy a poneros un ejemplo que, creo yo, es bastante aclaratorio:
Imaginaos que vais andando por suelo firme junto a una cinta transportadora que va en sentido contrario, y por ella arrastráis una maleta con ruedas, como se ve en el dibujo.
Sí, ya sé, el dibujo es un poco cutrecillo, dejad de reíros. A lo que vamos: ¿Acaso no podéis andar? ¿No podéis arrastrar la maleta? Pues es el mismo caso. Podéis arrastrar la maleta porque la fuerza que la impulsa no la hacen las ruedas, sino vosotros. Las ruedas girarán más rápidamente, y generarán un rozamiento extra que os hará hacer un poco más de fuerza de la normal, pero la arrastraréis. El quid de la cuestión radica en que vosotros podéis con el peso de la maleta y aunque la cinta transportadora gire más y más deprisa y las ruedas no den más de sí, llegará un momento en que las ruedas patinarán, pero vosotros seguiréis avanzando con la maleta.
Con el avión pasa igual. Los motores tienen una fuerza descomunal. El rozamiento de las ruedas, aunque grande, es insignificante comparado con los motores.
Otro ejemplo, por si todavía os queda algún resquicio de duda: ¿No existen aviones que despegan y aterrizan en el agua? Estos aviones son capaces de despegar independientemente de la velocidad a la que circule el agua bajo sus… «cosas» (¿flotadores?). Sin que haya olas de cuarenta metros que lo vapuleen, se entiende. Pues el caso de la cinta transportadora es el mismo.
Otra pequeña observación: ¿qué pasa si al avión le ponemos ruedas encima y al despegar nos ponemos a moverlas en sentido contrario a la del despegue? Que estamos haciendo el tonto, claramente, ¿no? Pues poniendo la cinta transportadora hacemos el tonto de la misma manera.
Conclusión: EL AVIÓN DESPEGA. Espero haber despejado todas las dudas al respecto. Y si no, os compráis un avión y experimentáis. :P
En una cinta transportadora que avanza a la velocidad necesaria para que despegue un avión, ¿que distancia se necesita para que el coeficiente de rozamiento permita que las ruedas igualen la velocidad del avión y éste despegue sin motores?, Si es que es posible.
Supongo que si depega inmediatamente careá al suelo por que sin motores no hay quien continúe la sustentación. Así básteme pensar en si el coeficiente de rozamiento permite que el avión iguale la veolcidad de la cinta…
Errata:
¿que distancia se necesita para que el coeficiente de rozamiento permita que las ruedas igualen la velocidad de la cinta y éste despegue sin motores?
@Rubas:
Imagino que te referirás a un supuesto en el que la cinta se mueva en el mismo sentido que el avión, «empujándolo» gracias al rozamiento de los ejes de las ruedas. Como supuesto teórico, imagino que sí sería posible. Ahora bien, hay demasiadas variables; la principal es que no sería lo mismo despegar una C172 que un Ruslan (por la velocidad que requieren, y por la inercia que tienen). Pero vamos, por poder… yo diría que sí se puede.
Ah, por cierto: en su día, en el foro de TCAS, fotoshopeé una chapucilla para explicar por qué sí despegaba. Por si alguien tenía dudas:
[El ejemplo] para que resultase más claro que el avión sí se mueve (y, por consiguiente, despega) es el de un avión al que se le atan un par de cohetes falleros valencianos. ¿Alguien tiene la menor duda de que este avión saldría por patas en cuanto encendiésemos la mecha? Vale: ¿y si sustituimos el cohete valenciano por un turbofan americano?
¡El dibujo no tiene nada de cutre! Made by paint con mucho gusto y dedicación por una servidora.
Por supuesto que despega sin problemas. Es de sentido común.
El día que ví la anotación en microsiervos me quedé un poco sorprendido de que REALMENTE
QiiierOo volar un aviOn!
mi sueñoO es ser piloootOo! xDD
Quisiera saber si afecta al experimento el hecho de dispones las hélices de modo que «soplen» contra las alas horizontalmente, o situarlas encima (o debajo) de modo que el flujo de aire sea paralelo a ellas y «no les toque».
También pregunto qué pasaría si disponemos un superventilador en la proa de los portaviones «soplando» de frente a los aviones al despegar. Ayudarían al movimiento del mismo y aumentarían la velocidad relativa entre el aire y los aviones.
Pero no me sirve la lógica ni los experimentos de los «cazadores de mitos».
bno jo me he subio en aviones i van basatnte rapidos pero no te kagues pork sino tendrasa un mas miedo.
Saludos. El mito es falso, el avión si despega, pues la ruedas son libres y no tienen tracción. El avión avanza hacia adelante porque la hélice hace el empuje hacia atras en el aíre. Las ruedas del avión dan más vueltas de lo normal, pues las cinta las hace rodar, al igual que el avance hacia adelante del avión por el impulso de la hélice. Los cazadores de mitos deben repetir este mito, con 3 variantes: 1) colocar el avión de juguete sobre la banda (o incluso sobre el suelo), pero con un ventilador intubado delante del mismo que sople viento a igual velocidad que lo hace la hélice hacía atras. El avión no debería avanzar pues el viento del ventilador contraresta el empuje del avión hacia adelante hecho por la hélice. 2) colocar el avión sobre la banda transportadora, igual como lo hacen en el programa, pero dentro de una caja al vacío (se imaginan una especia de pecera pero al vacío!). Al no haber «aire» no habrá empuje, por lo tanto el avión no avanzará, es más, se caería hacía atras en el sentido de la banda. 3) Sería interesante, si los cazadores de mitos, pudieran sostener un avión de juguete en pleno vuelo, dentro de un tunel de viento, en un mismo punto. Porque este si sería un verdadero reto!, pues dentro del tunel de viento, debería mantener al avión en vuelo en un solo punto.
Me gustaría poder hacer llegar esto a los cazadores de mitos, pero me ha sido imposible. mi correo es «disarli@cantv.net».
Otra cosa que me olvidé comentar arriba, que puede finalizar esta discusión es: Por qué los aviones de nieve que tiene esquies si despegan?, si no tienen ruedas, y están sobre una superficie que no rueda (la nieve)?. Como pueden ver, no hay ni ruedas ni banda rodante, solo dos superficies lizas (los esquies y la pista de nieve)!!!
saludos
Si, bajo sus «pompones de acuatizaje» (suena feo ya…) xD
Pero si tu mismo te contestas. Si el avión va a 140 km/y la cinta a 70 el experimento ya no es valido.