¿Por qué vuela un avión?

En palabras simples: un avión vuela gracias al equilibrio de cuatro fuerzas principales y al diseño de sus alas. 

A continuación, se explica en detalle paso a paso:

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Las cuatro fuerzas que actúan sobre un avión

1. Empuje (Thrust)
   Es la fuerza que hace que el avión se mueva hacia adelante. Proviene de los motores o hélices.

2. Resistencia del aire o arrastre (Drag)
   Es lo contrario al empuje. Es la fuerza que frena al avión por el aire que “se interpone” al moverse.

3. Peso o gravedad (Weight / Gravity)
   La gravedad de la Tierra mueve hacia abajo todo lo que tiene masa, incluyendo el avión.

4. Sustentación o levantamiento (Lift)
   Es la fuerza que permite que el avión se eleve y se mantenga en el aire. Se crea principalmente por las alas y el flujo del aire.

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Cómo se genera la sustentación (Lift)

Para que el avión se eleve, la sustentación debe vencer al peso. Aquí es donde entra el ala:

• Las alas están diseñadas con una forma especial (perfil aerodinámico) que generalmente tiene una parte superior más curva que la parte inferior.

• Cuando el avión avanza y acelera (gracias al empuje), el aire fluye por encima y por debajo del ala.

• La forma curva de la parte superior hace que el aire vaya más rápido allí, lo que según el principio de Bernoulli genera una menor presión encima del ala, mientras que debajo del ala la presión es mayor.

• Esa diferencia de presiones empuja el ala hacia arriba: es la sustentación.

• También, el ala “empuja” aire hacia abajo (se llama downwash); según la tercera ley de Newton, si el ala empuja aire hacia abajo, el aire reacciona empujando el ala hacia arriba. Esa también es otra forma de ver cómo se genera sustentación.

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Cómo se mantiene y controla el vuelo

• Para que el avión mantenga vuelo nivelado: la sustentación = al peso, y el empuje = al arrastre. Si estas fuerzas están equilibradas, el avión vuela recto sin subir ni bajar ni acelerar ni perder velocidad. 

• Si el piloto quiere ascender, descender o virar, ajusta los controles de vuelo (alerones, timón, elevadores), cambia la potencia de los motores, el ángulo de ataque del ala, etc.