En un tubo de Pitot que mide la velocidad de los aviones (Figura 1.74) se reporta que la diferencia de presiones es Ap = 10000 Pa. Si la densidad del aire a la altura en que vuela el avión es p = 0.5 kg/m?, entonces:
a) ¿Cuál es la velocidad del avión?
b) ¿Que diferencia de presión detectaría el tubo pitot de un avión de caza que volará a la misma altura a una velocidad de 400m/s?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Desgraciadamente pospongo el artículo siguiente sobre los agujeros negros para comentar el funcionamiento del tubo de pitot, utilizado para medir la velocidad en los aviones. Tema de actualidad ante el desastre del Airbus A330 de Air France. Referencias Tubo de pitot, velocidad relativa, ecuación de Bernoulli, sustentación avión, Airbus A330.
abcienciade in english: Pitot tubes in airplanes
El tubo de pitot se utiliza como instrumento de medida de la velocidad de los aviones respecto el aire. Hay que tener en cuenta que es justamente la velocidad relativa entre el avión y el aire (IAS, Indicated Air Speed) que se conoce como la velocidad del aire indicada, es la que mantiene al avión en vuelo, no la velocidad respecto el suelo (GS ground speed). El GPS da la velocidad del avión respecto el suelo y mediante el tubo de pitot se obtiene la velocidad respecto el aire.
La velocidad del avión respecto el aire depende de la velocidad del avión respecto el suelo y de la velocidad del aire. Si el avión se mueve con viento de cara se tiene que sumar la velocidad del avión con la velocidad del aire, de esta manera parece que el avión se mueve más rápido. Y efectivamente se mueve más rápido respecto el aire, pero más lento respecto el suelo. ¿Cómo puede ser?, son cosas de la velocidad relativa, imagínense que salen a pasear un día de mucho viento, si les viene el viento de cara, notaran más el viento y avanzaran más despacio. En cambio si el viento les empuja, notaran menos el viento y avanzaran más rápido. Lo mismo les ocurre a los aviones con viento de cara la velocidad respecto el suelo es menor y con viento de cola es mayor.
La velocidad del suelo nos indica cuanto tiempo durara el vuelo y la velocidad relativa al aire da la sustentación del ala, que es lo que mantiene al avión volando. Hay que tener en cuenta además que la presión disminuye con la altura, puesto que la cantidad de aire es menor a medida que aumenta la altura de la atmosfera.
Explicación: