Avions

En un fluid

en moviment, si creix la seva velocitat en disminuirà la pressió. Això es coneix com a efecte Venturi, i tant fa funcionar els polvoritzadors de perfums com s’aplica al disseny de les ales d’avions per ajudar a la seva sustentació. L’aire corre més ràpid per sobre que per sota de l’ala, i la menor pressió a la part superior crea una força cap amunt.

Imaginem l’Airbus A380, un tità de l’aire dissenyat per envolar 640 tones. Això significa que pesa 6,3 Meganewton. Si l’efecte Venturi ha de sustentar-lo, amb un buit complet a la part de sobre de l’ala, i pressió atmosfèrica a sota, caldrien 62 m

2

d’ales per compensar el pes. No és una superfície exagerada, però a la pràctica topa amb algunes limitacions: ni la pressió a l’alçada de vol és la mateixa que arran de mar (a 10.000 m és un 26%, i, per tant, la força possible és la quarta part), ni la diferència de pressió entre la part inferior i la superior de l’ala assoleix el valor màxim, ni en l’enlairament l’avió va prou de pressa perquè aquest efecte sigui suficient per envolar-se.

Per això, tant en sustentació com en la majoria de maniobres, com girs o frenades, l’efecte dominant és un altre, i qualsevol el pot haver experimentat quan, amb el cotxe en marxa, treu la mà plana per la finestreta i l’enfronta al vent amb un cert angle. És fàcil de comprovar que el xoc amb el vent fa una força sobre la mà, amunt o avall segons la seva inclinació. Qualsevol cos que es mogui té el que anomenem quantitat de moviment (

momentum

, en anglès), que val la seva massa per la velocitat que tingui, i és vectorial, és a dir, té una direcció, la de la velocitat. En un tros d’un corrent de fluid, com l’aire que entra en contacte amb l’ala mentre l’avió avança, la força necessària per canviar-li aquesta magnitud val el seu cabal màssic pel canvi de velocitat entre l’entrada i la sortida. L’aire, si surt cap avall havent entrat horitzontal, rebrà una força de l’ala que serà igual i en sentit contrari a la que rebrà l’ala de l’aire. Així, el motor empeny l’avió endavant per l’expulsió cap enrere dels gasos de combustió, i aquest moviment força el xoc de l’aire a l’ala que empeny l’avió cap amunt, compensant-ne el pes. Dues vegades, doncs, s’aplica el principi d’acció i reacció que va formular el gran Isaac Newton com a tercera de les seves tres lleis. No sabem si, en enunciar-les, intuïa que posava la base perquè un dia els avions poguessin volar.