Resistencia al aire: características y funcionamiento.

La resistencia del aire, también llamada resistencia al viento, es el efecto de desaceleración que crea el aire en un cuerpo cuando se mueve a través de la atmósfera. Los objetos o personas en caída libre encontrarán su descenso ralentizado por el aire, por ejemplo. También es un factor en el movimiento de los aviones o de cualquier vehículo que se mueva a altas velocidades. Esta resistencia tiene una variedad de otros efectos, algunos de ellos fácilmente observables.

El físico y filósofo italiano Galileo descubrió el principio de la resistencia del aire al intentar refutar la teoría de la gravedad de Aristóteles.

La humanidad siempre ha podido observar los efectos de la resistencia del aire, pero los factores físicos involucrados no se entendieron hasta el siglo XVII. Galileo, tratando de comprender el principio de gravedad , utilizó experimentos para probar la tesis de Aristóteles de que los objetos más pesados ??caen más rápido que los más livianos. Pudo demostrar que esto no era cierto; la fuerza gravitacional afecta a todos los objetos de la misma manera. Se dio cuenta de que los objetos más ligeros se ralentizaban por la resistencia del aire, y que los objetos más pesados ??tenían suficiente peso para contrarrestar este factor.

Algunos vehículos terrestres, como los trenes de alta velocidad, tienen un diseño aerodinámico para minimizar el efecto de la resistencia del aire.

La resistencia del aire es causada por la colisión de un objeto sólido con moléculas de gas en la atmósfera. Cuanto mayor sea el número de moléculas de aire, mayor será la resistencia. En la práctica, esto significa que un objeto con una superficie más ancha encuentra una mayor resistencia. Un objeto más rápido también tiene mayor resistencia al aire porque entra en contacto con más moléculas de aire en un período de tiempo determinado. Cuando la resistencia de un objeto en caída libre es igual a la fuerza de gravedad sobre el objeto, ya no acelera. Esto se llama velocidad terminal y varía según factores como el peso, el área de superficie y la velocidad.

Un ala delta permanece en el aire porque sus alas tienen una superficie amplia, que choca con más moléculas de aire y crea una mayor resistencia al viento.

El efecto se puede observar observando a los paracaidistas en acción. Antes de activar su paracaídas, la paracaidista cae a una velocidad terminal, aparentemente sostenida por el aire. Si estira sus extremidades y apunta su cuerpo hacia abajo, su velocidad aumentará a medida que disminuya la resistencia. Al colocar su cuerpo paralelo al suelo y abrir los brazos y las piernas, puede ralentizar su descenso. Una vez que abra su paracaídas, la resistencia del aire aumentará, ralentizándola aún más. La velocidad terminal del paracaídas abierto es lo suficientemente baja como para golpear el suelo a una velocidad que le permita sobrevivir.

Una persona que experimenta resistencia al aire después de saltar de un avión.

Las aeronaves están diseñadas para superar la resistencia del aire, lo que se denomina resistencia en el campo de la aerodinámica. El diseño aerodinámico de la mayoría de los aviones a reacción y cohetes les permite atravesar la atmósfera con la menor cantidad de resistencia posible. Los coches y trenes también utilizan diseños optimizados en menor grado para el mismo propósito. A menos que estén diseñados para viajes de alta velocidad, la resistencia del aire no es un obstáculo tan significativo para los vehículos terrestres como lo es para los aviones. Los semirremolques a veces tienen techos curvos para disminuir la resistencia en el espacio entre el camión y el remolque, lo que puede tener un efecto negativo en el rendimiento de la gasolina.

Los semirremolques utilizan techos curvos para reducir el arrastre entre un camión y un remolque, lo que afecta el consumo de combustible.