¿Por qué el avión no acelera/avanza cuando está en reposo, si la hélice está girando?

Cuando enciendes el motor en el c172, las aspas de la hélice giran, pero el avión no se mueve en absoluto.

Cuando la hélice está al ralentí, su aire obviamente se mueve, esto se puede ver, sentir y escuchar, sin embargo, simplemente no gira lo suficientemente rápido como para proporcionar suficiente empuje para superar la fuerza del avión sentado en el suelo. Básicamente, esto se compone de la resistencia del aire por fricción, así como también de una presión de frenado limitada que generalmente se aplica. Con cojinetes nuevos, en terreno nivelado, una hélice inactiva puede muy bien empujar un avión hacia adelante. Para que conste, es una cuestión de certificación que los frenos de una aeronave puedan mantenerla en su lugar a toda velocidad. También se necesita un poco más de fuerza para hacer rodar un avión que para mantenerlo rodando. Necesita romper la fricción estática para comenzar a rodar, pero luego solo proporciona suficiente potencia para superar la fricción cinética.

En términos generales, la fricción estática es mayor que la fricción cinética,

( fuente )

Al rodar, se siente como si las ruedas proporcionaran el movimiento hacia adelante, como en un automóvil.

La primera vez que vas en avioneta lo asocias con un coche. Usted equipara esa sensación con un automóvil y, por lo tanto, piensa intuitivamente que los neumáticos lo empujan. En un automóvil, no podría notar la diferencia entre una configuración de tracción delantera y tracción real, la idea es la misma aquí.

Al despegar, puede escuchar audiblemente el cambio con los aumentos del acelerador.

No creo que haya una pregunta aquí.

En crucero, el avión se ve casi igual desde el interior que cuando está en el suelo (es decir, dando vueltas). Ahí es donde está el extraño bloqueo psicológico para mí: el avión se siente estacionario a pesar de que el horizonte/telón de fondo se está moviendo hacia ti, y me entra el miedo de que podría caerse porque no hay suficiente impulso.

El avión se siente estacionario porque usted está en un vuelo recto y nivelado sin aceleración. En otras palabras, las fuerzas están equilibradas alrededor del avión. No sientes nada porque no hay nada que sentir ("sentir" es en realidad otra palabra para aceleración). Esto es diferente a un automóvil, nuestro sistema de carreteras se presta a acelerar/desacelerar con frecuencia y, a menos que esté en una carretera muy recta por la noche cuando está vacío, es menos probable que esté en un movimiento sin aceleración en un automóvil. Los giros y vueltas de la carretera y el paso constante y la desaceleración de los automóviles conducen a una "sensación" de movimiento.

Respuestas a los puntos:

1) Si no tiene los frenos puestos, calzos en las ruedas o una superficie áspera, el avión se moverá. Solo pregúntale a cualquiera (yo, por ejemplo) que haya tenido que apuntalar un avión por sí mismo :-)

2) Puede que te parezca así, pero tu percepción es incorrecta.

3) Sí, el ruido del motor y la hélice cambia porque se aplica más potencia, lo que hace que el motor y la hélice giren más rápido. ¿Alguna vez jugaste con un bullroarer cuando eras niño?

4) No estoy seguro de lo que estás preguntando aquí. Si se trata de la apariencia del accesorio, eso se debe a la tasa de fusión del parpadeo humano. Básicamente, no puedes percibir nada que suceda más de 25 veces por segundo; todo simplemente se fusiona. Así como puedes ver películas sin ver que hay fotogramas individuales, no puedes ver las aspas de apoyo girando, solo un borrón.

Si está preguntando por qué el avión parece casi inmóvil en la altitud, es porque sus puntos de referencia están muy lejos. Al igual que en un automóvil, las colinas distantes parecen casi estacionarias mientras que las líneas blancas punteadas de los marcadores de carril se difuminan. O como un experimento práctico, encuentre una pista de aterrizaje poco utilizada y vuele por ella a unos pocos pies del suelo. (También es bueno para aprender correcciones de rumbo en vientos cruzados, etc.)

Tengo dificultad para ver la diferencia entre un avión estacionario y uno en movimiento.

No hay un concepto absoluto de movimiento. El movimiento es siempre relativo. Si algo está estable o en movimiento depende únicamente de su elección de referencia. Y dado que esta sigue siendo la misma situación, se deduce que en realidad no puedes sentir el movimiento.

Tenga en cuenta que en este mismo momento, está girando con la Tierra a una velocidad de hasta 465 m/s (dependiendo de su latitud; donde estoy todavía es de unos 300 m/s), orbitando el Sol a 29,8 km/s y girando alrededor del centro. de la galaxia a la friolera de 220 km/s. ¿Puedes sentir alguno de esos movimientos? ¿Y qué diferencia hace 240 m/s (velocidad razonable para un avión de crucero) en comparación con eso?

1. Cuando enciendes el motor en el C172, las aspas de la hélice giran, pero el avión no se mueve en absoluto.

La hélice gira y proporciona cierta fuerza, pero esta fuerza se equilibra con la fricción de las ruedas y, por lo general, con la fricción del freno. Dado que todas las fuerzas están en equilibrio, el avión no acelera y permanece estable.

2. Al rodar, se siente como si las ruedas proporcionaran el movimiento hacia adelante, como en un automóvil.

El movimiento no es algo que pueda proporcionarse. La fuerza puede.

La fuerza para hacer que el avión se mueva y equilibrar la fricción para que no se detenga la proporciona la hélice. Sin embargo, las ruedas sí aportan una cosa: vibraciones .

El suelo nunca es perfectamente liso, por lo que cualquier cosa que ruede sobre él, ya sea un automóvil, un tren o un avión en rodaje, rebota un poco. Ahora, rebotar es aceleración y, a diferencia del movimiento, existe una noción absoluta de aceleración y se puede sentir. Y a partir de su experiencia con los automóviles, aprendió a asociar la vibración de rodar con el movimiento.

3. Al despegar, puede escuchar audiblemente el cambio con los aumentos del acelerador.

La hélice gira más rápido y acelera el aire a mayor velocidad, por lo que el sonido aumenta.

El aumento de potencia es para que el avión acelere hasta el punto en que sea lo suficientemente rápido en relación con el aire para poder despegar.

4. En crucero, el avión se ve casi igual desde el interior que cuando está en el suelo (es decir, dando vueltas). Ahí es donde está el extraño bloqueo psicológico para mí: el avión se siente estacionario a pesar de que el horizonte/telón de fondo se está moviendo hacia ti, y me entra el miedo de que podría caerse porque no hay suficiente impulso.

El aire no tiene el mismo tipo de pequeñas protuberancias que tiene el suelo. Cuando está en calma, es mucho más suave. Y aunque el aire turbulento puede hacer que rebote mucho, la característica es bastante diferente, por lo que no tiene esa sensación que asocia con el movimiento.

Eso, combinado con la falta de referencias visuales cercanas para juzgar su velocidad, significa que no tiene ganas de moverse.

De manera similar, no sentiría ganas de moverse sentado en la cubierta superior de un gran barco que navega por el océano, aunque esté navegando a 50 km/h: la superficie del mar está demasiado abajo para una referencia visual y la vibración no está allí. Y de manera similar, no tiene ganas de moverse simplemente sentado en su casa, aunque todavía esté lanzándose por el espacio a 190–250 km/s.