A primera vista podría parecer que los principios físicos que sirven para que los aviones puedan volar son idénticos a los que permiten que los cohetes o las naves espaciales surquen el espacio. La realidad no es así. ¿Podrían volar los aviones en La Luna?. La respuesta a esta pregunta es lógicamente un rotundo NO. Esto es algo que a primera vista puede parecer sorprendente, pues las naves espaciales si pueden llegar a la Luna y entonces ¿por qué no los aviones?. La respuesta es bien simple un avión navega a través del aire o apoyándose en el aire. Los cohetes sin embargo aunque se mueven a través de la atmósfera (y fuera de ella) lo hacen basándose en principios físicos muy diferentes. Vamos a verlo en detalle.
LA PRESION DE LA ATMOSFERA
La atmósfera o el aire tienen un cierto peso, como el agua. Es mucho menor ya que un metro cúbico de aire pesa poco más de un kilogramo, mientras que el agua pesará a efectos prácticos 1.000 veces más. Cuando un avión se halla parado en el suelo, está sometido a la presión atmosférica existente a nivel del suelo, que por la parte de arriba de las alas es la misma que por la de abajo; ya que el movimiento del aire en torno a las alas es despreciable en general. Cuando el avión comienza a rodar por la pista de despegue, la velocidad de las alas respecto al aire aumenta mas y mas; pero las alas están diseñadas de modo que por la parte de arriba esa velocidad del aire sea siempre muy superior a la de la parte de abajo. Ese aumento de la velocidad implica una disminución de la presión sobre las alas y en consecuencia puesto que la presión (empuje del aire contra el ala), en la parte inferior es muy superior al de la parte opuesta; el ala y con esta todo el avión es empujado hacia arriba hasta que deja de tocar el suelo. Un avión parado en un aeropuerto podría levantarse del suelo si soplase un viento con velocidad muy alta, igual a la que lleva el avión al despejar. Debe ser de 240-270Km./h.
En base a este razonamiento es evidente que un avión puede volar incluso con el motor apagado o sin motor. No obstante es necesario buscar algún modo de que se mueva a través del aire a velocidad suficiente, para que en la parte de arriba de las alas la velocidad del aire de lugar a una depresión suficiente para tirar hacia arriba del avión. Esto es lo que se consigue con los planeadores. Ahora bien en La Luna no hay atmósfera y por tanto los aviones no pueden volar.
FUNDAMENTO DE LOS COHETES
Mucho antes de que se llegase a La Luna, ya se habían descubierto los fundamentos de la navegación a través del espacio vacío. Hay muchos experimentos caseros que ponen de manifiesto los principios físicos en los que se fundamenta un cohete. Quizá el más sencillo y menos peligroso consiste en llenar un globo de aire y después dejar que salga rápidamente este. El globo sale despedido en sentido contrario al de la corriente de aire que sale del mismo.
Los cohetes (“bombas”) de las fiestas de los pueblos también ponen de manifiesto esta situación. Hay otros muchos casos. Por ejemplo si un patinador que lleve consigo un objeto de cierto tamaño arroja ese objeto a una parte y dado el escaso rozamiento de los patines contra el suelo ocurrirá que el patinador se deslizará en sentido contrario del que arrojó el objeto que portaba consigo. Desde el punto de vista técnico esto se conoce como la conservación de la cantidad de movimiento. Otro buen ejemplo que los cazadores o los que hicimos “La Mili” conocemos bien, es el retroceso que experimenta un arma de fuego al disparar. Se puede demostrar que la masa de la bala multiplicada por su velocidad, es igual a la que adquiere el fusil por la masa de este. El fusil pesa bastante mas que la bala; pero esta sale a gran velocidad por ello el retroceso del fusil es bien evidente, como los golpes que nos asestaba en la mejilla cada vez que íbamos a hacer prácticas de tiro en el Ejército, sobre todo si no se tenía la precaución de sujetar bien el arma.
Unos cálculos sencillos (producto de masa por velocidad del arma y proyectil); indican que un fusil de 4 kg. de peso que dispara una bala de 10 gr. a una velocidad de 600 metros por segundo; experimentará un retroceso con una velocidad de 1,5 metros por segundo. Ese retroceso es el que producía el golpe en la cara del soldado.
En el caso de un cohete el papel de la bala lo desempeña el volumen de gases que despide el cohete a gran velocidad. El producto de la velocidad de esos gases por su masa ha de ser igual al de la masa del cohete por su masa. El cohete inicialmente se mueve muy despacio pero a medida que pierde peso (los gases que va expulsando) aumenta su velocidad y todo ello es independiente de que exista o no aire. Mejor que no exista porque el aire es un elemento (rozamiento) que tiende a frenar cualquier movimiento en su seno.
Por este motivo en los viajes espaciales hay que recurrir a los cohetes y no a los aviones. No obstante lo dicho y para terminar añado que en los viajes a la Luna o a otros planetas es la fuera de gravitación universal la que bajo determinadas condiciones es capaz de hacer moverse muchos miles de kilómetros a las naves espaciales sin gasto alguno de combustible. Este es sin embargo otro asunto, que ahora no toca. Quizá en otro artículo como este si.
En definitiva que a pesar de que las imágenes que acompañan a este artículo, (tomadas de la Red, páginas “hyperphysics” y taringa. net); parecen indicar que nos hallamos ante fenómenos semejantes, hay notables diferencias entre un avión y un cohete. Otro tema es que el mecanismo necesario para dar el primer empuje a un avión, (si es un reactor y no un avión de hélice); sea igual al de los cohetes.
Rogelio Meléndez Tercero
