Usuario:THINK TANK/Principios para entender el Coffin Corner

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Para entender a cabalidad el concepto «ricón del féretro» es menester conocer algunos principios, conceptos y efectos elementales, como son los siguientes:

Fluidos

Según el Principio de Olbers​, deberíamos suponer que todos los fluidos se comportan iguales o semejantes entre sí, y que además, se rigen por los mismos principios y generan efectos similares, sino en lo especial, al menos en lo general.

El fluido, respecto de nuestro marco de referencia, puede estar estático o en movimiento.

Si unimos el principio de Arquímedes con Principio de Olbers, el resultado podría ser más o menos lo siguiente:

• «Todo fluido genera, en mayor o menor medida, presión sobre el objeto con el cual interactúa físicamente. Presión que genera una fuerza de empuje igual al peso del fluido desplazado por el objeto, en un momento dado. Como el fuido, rara vez se encuentra estático, la fuerza de empuje es una "curva vectorial", la que se inicia en el lugar de “mayor presión” en dirección al de “menor presión”. Si eventualmente la fuerza de empuje supera al peso del objeto, éste se moverá»​.

La fuerza que ejerce la presión no es constante, sino que es “descendente progresiva“, porque la fuerza se debilita a medida que el objeto de se aleja del punto de “mayor presión” en su viaje al de “menor presión”.

Estados del fluido

El fuido En reposo, en movimiento El objeto en reposo, en movimiento Sentido contrario, o mismo sentido del objeto o del fuido

Hace una tabla

Clases de fuidos

Gaseoso, líquido, hipotético

Fluido gaseoso

El aire es un fluido gaseoso que genera presión atmosférica:

Altitud	Presión
100.000 m	0
5.000 m	540
4.000 m	616
3.000 m	701
2.000 m	795
1.000 m	899
0 m	1013

Globo aerostático
Globo aerostático de aire caliente.

La presión atmosférica ejercida por el aire atmosférico en cualquier punto de la superficie terrestre. La altitud es la distancia vertical a un origen determinado, considerado como nivel cero, para el que se suele tomar el nivel medio del mar. La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 1018 kg.

En efecto, en el caso de los Globos aerostáticos la presión atmosférica ejercida por el aire atmosférico, que es mayor a nivel del suelo, empuja al globo vectorial y verticalmente hacia el lugar de “menor presión”, con una fuerza igual al peso del aire desplazado por el volumen del globo. El peso del volumen de aire caliente, al interior del globo, es menor que el peso del volumen del aire, a temperatura ambiente, desplazado por el dicho globo.

Considerando la fuerza de empuje, generada por la presión, "descendente progresiva", en el caso del globo, a mayor altura, para compensar la menor fuerza de empuje necesitaría desplazar más aire, además, se debe subiendo la temperatura del aire al interior de aquel para hacerlo menos denso que el del exterior. Aire que a la vez, a mayor altura es menos denso. Y así sucesivamente hasta caería en un círculo vicioso. En tales condiciones, llegar a un punto en que el gloso no podría expandirse más, ni su envoltura resistiría la mayor temperatura en su interior, sin antes colapsar rompiéndose.

Como se puede colegir, en este ejemplo también se produce una especie de “Coffin Corner”, por resumirlo de alguna manera.

Fluido líquido

Franja variable en color verde.

Un ejemplo clásico, lo proporciona el agua en reposo que genera presión hidrostática, que corresponde a la presión debida al peso de un fluido en reposo. En un fluido en reposo la únicas presiónes existentes es la presión hidrostática, la atmosférica y la gravedad ($g\,$ = 9.80665 m/s²). Es la presión que sufren los cuerpos sumergidos en un líquido o fluido por el simple y sencillo hecho de sumergirse dentro de éste. Se define por la fórmula:

$P_{h}=\gamma h\,$

• $P_{h}\,$, Presión hidrostática.
• $\gamma =\rho g\,$, Peso específico.
• $h\,$ profundidad bajo la superficie del fluido.

Sin olvidar, la presión la atmosférica y la gravedad, que por lo general se debe adicioonar a la presión hitrostática.

¿Porqué flota un barco?: Un barco flota debido a que todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje, hacia el lugar de "menor presión", equivalente al peso del volumen de fluido que desplaza en un momento dado, en esto consiste el principio de Arquímedes. Dicho de otra manera: el peso del agua desplazada por el barco es igual a la fuerza que lo empuja hacia arriba (lugar de menor presión), manteniéndolo a flote, para ello se aprovecha, también, la propia forma de la estructura del barco.

Coordenadas cartesianas

• En el marco de referencia respectivo al observador, representado por las coordenadas cartesianas, acontece que:

En nuestro "marco de referencia", el vectorial de empuje en las "coordenadas cartesianas" se nos presentan así:

En donde el verctor de la presión es paralelo al éje de las Y

Cuando un cuerpo se sumerge total o parcialmente en un fluido, una cierta porción del fluido es desplazado. Teniendo en cuenta la presión que el fluido ejerce sobre el cuerpo, se infiere que el efecto neto de las fuerzas de presión es una fuerza resultante, cuyo vector apuntando paralela al eje de las "Y" en las coordenadas cartesianas.

• Elementos del vector representativo de la presión:

El "origen" del vector se encuentra en el punto de "mayor presión".

El "sentido" del vector apunta hacia el lugar de "menor presión".

El "punto de aplicación" del vector es de 90º con respecto del eje de las X.

La fuerza ascendente se llama fuerza de empuje o fuerza de flotación y puede demostrarse que su magnitud es exactamente igual al peso del fluido desplazado. Por tanto, si el peso de un cuerpo es menor que el del fluido que desplaza al sumergirse, el cuerpo debe flotar en el fluido y hundirse si es más pesado que el mismo volumen del líquido donde está sumergido.

Sin embargo, la información que nos llega de otros "sistemas de referencias", hacen que las "coordenadas cartesianas" sufren por lo general una anamorfosis real o aparente, vale decir, qie el plano y el espacio euclidiano sufren deformación.

Variables que intervienes

La función matemática del Coffin Corner, está dada por las siguientes variables:

1. La densidad del aire;
2. La altitud a la que está volando el avión;
3. La
4. El peso brutodel avión;
5. El peso de de los pasajeros y el de la carga transportada, y
6. La velocidad del avión, con respecto al aire;

Velocidad

Velocidad mínima

La velocidad mínima, es la necesaria para mantener el nivel de vuelo, cualquier reducción en la velocidad hará que el avión pierda altura.

Velocidad máxima

Corresponde al número de Mach crítico, es la velocidad máxima a la que el aire puede viajar sobre las alas sin perder de levantar debido a la separación y el flujo de ondas de choque, cualquier aumento en la velocidad hará que el avión pierda sustentación, y hará que la nariz del avión apunte hacia abajo, y perder altura.

Ver además

• Tubo Pitot
• Efecto suelo
• Techo (aeronáutica)
• Teoría de las catástrofes
• Principio de Bernoulli
• Teorema de Torricelli
• Efecto Venturi
• Efecto Magnus
• Teorema de Kutta-Yukovski
• Ala (aeronáutica)
• Sustentación
• Capa límite
• Vorticidad
• Viscosidad
• Efecto Coandă
• Efecto túnel
• Fluidodinámica
• Principio de Arquímedes
• Hidrostática
• Empuje vectorial
• Empuje inverso

Referencias

[[Categoría:Aviación]] [[Categoría:Aeronáutica]] [[Categoría:Conceptos sobre aviación]] [[Categoría:Hidráulica]] [[Categoría:Instrumentos de medición]] [[Categoría:Instrumentos de navegación náutica]] [[Categoría:Aerodinámica]] [[Categoría:Magnitudes físicas]] [[Categoría:Mecánica de fluidos]] [[Categoría:Sistemas de referencia]] [[Categoría:Paradojas|Olbers, Paradoja de]]