Por que los aviones vuelan y los autos se pegan al suelo

Desde hace ya muchos años, la aerodinámica ha ido cobrando mucha importancia en la Formula 1, hasta tal punto que el coche que mejor haya sido moldeado en el túnel del viento, es el que gana. No hace falta que esté en las manos del mejor piloto de la parrilla. ¿Ejemplos? Fácil: 2009, Jenson Button con el Brawn y su doble difusor. ¿Más? Vettel y sus tres títulos; con un Alonso que, en su momento de máximo esplendor como piloto, no pudo con los Red Bull y su eficaz arma atacando el viento.

Veremos por qué un avión se mantiene en el aire, y así entenderemos porque un Formula 1 o cualquier otro vehículo con alerones se pega en el suelo como una lapa.

Según la ilustración que puedes ver más arriba, la sección del ala no es igual en la parte superior (extradós) que en la parte inferior (intradós). En el caso de un avión, la parte superior tiene más superfície debido a la curvatura que presenta.

Según el Principio de Bernoulli, el aire que incide sobre el borde de ataque de una ala pasa por ambos lados y tiene que coincidir en el borde de salida, es decir: el aire que entra por abajo y por arriba tiene que salir al mismo tiempo del ala. Según esta teoría, cuando el avión adquiere una velocidad determinada, el aire que pasa por la parte de arriba del ala tiene que recorrer más distancia que el de la parte de abajo, y por ello va más rápido.

Esta diferencia de velocidad, hace que por la parte superior del ala, donde el aire va más deprisa, se forme una zona de depresión con lo que crea una fuerza ascendente o sustentación. Ello hace que el avión se eleve como por arte de mágia.

Un Formula 1 es exactmente lo mismo pero con el ala invertida. El aire que pasa por debajo del alerón circula más rápido que el de la parte de arriba, con lo que crea una fuerza descendente que “pega” el coche al suelo. Tal fuerza es denominada “downforce”. Te suena el nombre, ¿verdad?

Aunque éste es el principio básico que produce tal “magia”, hay más leyes que actúan en un alerón de un Formula 1. El efecto Venturi, la Ley de Newton y el efecto “Coanda” (también te suena ¿a que si?).

Dicho efecto “Coanda” también tiene mucho que ver, ya que según esta teoría, el fluido (el aire lo es) que pasa por un cuerpo tiende a estar en contacto con tal cuerpo. Ello hace que, en el caso de un monoplaza, cuando el aire ha pasado ya por el alerón tiende a ascender, con lo que crea una fuerza ascendente que es contrarestada por una fuerza descendiente. Ésto último es el efecto de “acción-reacción” (aquí es donde entra Newton).

Estas fuerzas, llamada correctamente “vectores”, son proporcionales a la velocidad, la densidad del aire y la superficie alar:

-A más velocidad, más grande será la fuerza que se creará, sea el caso de un ala o un alerón. De ahí, que un Formula 1 sería capaz de rodar en el techo del túnel de Mónaco, pero sólo a partir de cierta velocidad.
-La densidad del aire influye en que los monoplazas son menos eficaces en circuitos de mayor altitud, como Interlagos, donde el aire es menos denso.
-A mayor superficie alar, mayor cantidad de aire a diferentes velocidades y, por consiguiente, se consigue mayor fuerza. De ahí que, en su día, los equipos se quejaron cuando se redujo el tamaño de los alerones.

Todas estas fuerzas invisibles al ojo humano y que tanto nos asombran, son provocadas por leyes de la física las cuales se ven a diario y en cualquier circunstancia cotidiana. Más veces de las que te puedes llevar a imaginar.

¿Qué pensaría Daniel Bernoulli a mediados del siglo XVIII, si le dijeran que su Principio en su libro “Hidrodinámica” serviría ,300 años más tarde, para hacer volar aviones de doscientas toneladas o hacer correr coches de 650 Kg. sobre railes en curvas de 2 y 3 G de aceleración lateral?