El efecto suelo

El efecto suelo

Dentro de la aerodinámica se pueden encontrar múltiples fenómenos, sin embargo uno de los más interesantes, e importantes, que, junto con la tecnología y avances en la ciencia ha sido aplicado y ha impresionado a todo el mundo es el efecto suelo.

El efecto suelo es denominado como aquel fenómeno que se origina gracias a la diferencia de presiones que actúan en un cuerpo, y hacen que este, con ayuda de ciertas características pueda elevarse, o bien, hacer que se pegue más al suelo. Dicho fenómeno, es posible observarlo en los aviones (en este caso el efecto suelo es usado para elevar un cuerpo) otro claro ejemplo son en los coches de Fórmula 1 (aquí dicho efecto es usado para hacer que el objeto tenga mayor presión hacia el suelo).

        Tanto como para crear un automóvil como los de fórmula 1, como para crear un avión, es necesario estudiar el aire, la presión, la velocidad, la fuerza y otros aspectos físicos. Una de las ciencias más importantes que han hecho posible la aplicación del efecto suelo en los medios de transporte, es la aerodinámica, esta ciencia se encarga de estudiar el aire y los efectos que ejerce sobre los distintos cuerpos. Por otro lado, es importante mencionar que sin la física no sería posible estudiar este fenómeno.  

        Para poder entender acerca de lo que es el efecto, se deben conocer algunos principios y temas físicos, los cuales describen y explican el porqué de este fenómeno. Dentro de estos principios podemos encontrar el principio de Bernouilli y el principio de Venturi, la fricción, resistencia del aire.

El teorema de Bernoulli y efecto Venturi.

Este teorema  habla acerca de la conservación de la energía, es decir que esta no puede destruirse, sin embargo, si puede transformarse. Un fluido contiene energía de dos formas, 1 la energía cinética encontrada en el peso y la velocidad y 2 la energía potencial, la cual estará presente en forma de presión.

Daniel Bernoulli, un científico Suizo demostró que en un sistema con flujos constantes, la energía es transformada cada vez que se modifica el área transversal del tubo. El principio de Bernoulli expresa que la suma de ambas energías (potencial y cinética) en cada punto de un sistema de flujos constantes,  debe ser constante así como el flujo. Por eso al modificar el área transversal del tubo, se modifica la velocidad.

Según Daniel Bernoulli un fluido debe conservar siempre la misma energía, por lo cual se puede deducir entonces que si se gana velocidad, se perderá presión, y si se gana presión entonces se perderá velocidad.

Así mismo Venturi se dio cuenta de que  si en el tubo en el que se encuentra un fluido es modificado de una parte, si reduce considerablemente su espacio en algún punto, la velocidad del fluido debe incrementar. El efecto  Venturi se explica de la siguiente manera:   [pic 1][pic 2]

[pic 3]

• Al disminuir el espacio del tubo en el que se encuentra un fluido, este aumentara su velocidad y disminuirá su presión.
• Al aumentar el espacio del tubo en el que se encuentra el fluido, este disminuirá su velocidad y aumentara su presión.

Por lo que se puede decir que el espacio del tubo en el que se encuentra un fluido es directamente proporcional con la presión, e inversamente proporcional con la velocidad.

Relación entre el teorema de Bernoulli y el efecto Venturi con el efecto suelo

Regresando a los puntos anteriores, se puede encontrar la explicación del porque se origina el efecto suelo. Cuando se disminuye el espacio del tuvo que contiene el fluido, aumenta la velocidad y disminuye la presión, esta situación es muy similar en cuanto hablamos de un coche de carreras, los coches de fórmula 1 tienen en la parte inferior una tabla, la cual se encuentra muy estrechamente distanciada del suelo. Aquí el tubo de Venturi es representado por el espacio que queda entre la tabla y el suelo, al ser demasiado pequeño el espacio, la presión que se encuentra debajo del coche disminuye. Recordemos que el aire no solo actúa en la parte inferior del automóvil, sino también en la parte superior, al disminuir la presión en la parte inferior, la presión de la parte superior entonces se vuelve la presión mayor, es por esto que los coches de carreras se mantienen pegados al suelo.

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