UNIDADES FUNDAMENTALES

UNIDADES FUNDAMENTALES Distancia pies - metros Fuerza libras – kilogramos Tiempo segundos VELOCIDAD : Relación del espacio recorrido por unidad de tiempo. V = e/t = m/s Expresar en m/s la velocidad 180 km/h en m/s V= 180 km/h = 180 x 1000/ 3600 = 50 m/s

Unidades de velocidad relativa o aerodinámica Nudos Núméro Mach. Km/h. = Kilómetros por hora Mn/h = Nudos: (millas náuticas por hora) Sm/h = millas estatutarias por hora 1 fts 0,3048 metros 1 Sm 1,609 Km = milla estatutaria 1 Nm 1,853 Km = milla náutica La velocidad de ascenso se mide en pies por minuto

ACELERACIÓN Variación de la velocidad en la unidad de tiempo. a = v/t = m/s Vi Vf Vi = Vf a = 0 Vi < Vf a = + Vi > Vf a = - Hallar la aceleración para un móvil, si la velocidad Aumenta de 20 m/s a 56 m/s en 6 segundos. a = 56m – 20m/6s = 36m/6s = 6m/s ²

Masa: Medida de la inercia. En el SI, se mide en Kg Peso: Fuerza de atracción que la tierra ejerce sobre los cuerpos. P = m.g = kg.m/s² = Newton Calcular el peso de un cuerpo cuya masa es de 24 kg: P = (24kg)(9.8m)/s² = 235,2 Newton

FUERZA Todo agente que actuando sobre un cuerpo, produce aceleración, modificando su dirección y la velocidad. F = m.a W = m.a F = kg.m/s ² = Newton = N

TRABAJO: Se define trabajo como el producto de la fuerza por la distancia en que ésta actúa. Trabajo = Fuerza x distancia Trabajo = m.a.e Unidades: Julio = (kg.m/s ² )m = (Newton)m Si se eleva un peso de 100 kilos a una altura de 7 metros, se habrá efectuado un trabajo de 700 julios.

ENERGÍA: Capacidad de un cuerpo para vencer resistencias y producir trabajo. Energía cinética : ½ mv² Es la capacidad que posee un cuerpo de realizar un trabajo en virtud a su velocidad. Energía potencial: m.g.h : Es la capacidad que posee un cuerpo de realizar un trabajo en virtud de su posición ENERGÍA TOTAL =  ½ mv² +  m.g.h

POTENCIA: Trabajo realizado en un determinado tiempo. Potencia = T  t = F.e  t = m.a.e  t = kg.m  sg². m  sg = kg.m²  sg³ = W = watios PRESIÓN : Fuerza/superficie: Presión = m.a/m ² = Newton/m ² = (P) Pascal DENSIDAD : Masa por unidad de volumen  = m/v = kg/m ³

UNIDADES DEL Sistema Internacional “SI” Masa: kg kilogramo Fuerza: N Newton = kg.m/ sg² Longitud m metro Tiempo sg segundo Velocidad e/t m/sg Aceleración m/ sg² v/t Densidad kg/sg³ Temperatura °K Kelvin Trabajo J Julio = N.m Presión Pa Pascal = N/m² Potencia W Watio = J/sg

LEYES DE NEWTON 1° Ley de la inercia: Todo cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo (velocidad constante), mientras que no actúe una fuerza sobre él. 2° Ley de la aceleración: Si un cuerpo de masa m está sometido a una fuerza F, experimentará una aceleración proporcional a la fuerza. F= m.a 3° Ley de la acción y reacción: Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce una fuerza igual y de sentido contrario sobre el primero

Primera ley: (Ley de la inercia) Inercia: Capacidad de un cuerpo para mantener invariable la velocidad y la dirección >>>> A menos que interaccione con una fuerza. MASA : Es la medida de la inercia.

SEGUNDA LEY Ley de la fuerza : Relación de fuerza, masa y aceleración: La aceleración comunicada a un cuerpo por una fuerza aplicada sobre él, es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a su masa F = m x a = kg.mt/sg² = Newton F = Fuerza = Newton m = Masa, en kilogramos a = Aceleración, en metros/segundo² 1 kilogramo fuerza = 9,8 Newton

La aceleración es positiva : Si la velocidad aumenta. N egativa si disminuye Si un cuerpo se mueve a 100 kmh y 10 segundos más tarde su velocidad es de 40 kmh: la aceleración media será de menos 6 kmh, o sea: - 6 x 1000  3600 = -1,66 metros por segundo² La aceleración debida a la atracción gravitacional es “g” = m/sg². Peso: Fuerza con que la tierra atrae a los cuerpos. 1lb = 0,453 kg 1kg = 2,2 lb

Tercera ley Acción y reacción A toda acción se opone una reacción igual y de sentido contrario”. Esta ley supone la interacción entre la fuerza y el cuerpo. Ejemplo: Los gases de combustión de un cohete son acelerados en la tobera de salida.

MultiplicarPorpara obtener Nudos1,69pies por segundo pies por segundo (fps)0,5925Nudos millas por hora (MPH)1,47pies por segundo(fps) pies por segundo0,6818millas por hora(MPH) millas náuticas(nmi)6,076Pies millas náuticas(nmi)1,15millas terrestres(stmi) 0,869millas náuticas(nmi) Nudos101,3Pies por minuto(fpm) Factores de conversión

Potencia. La potencia se expresa en kilográmetros por segundo. Caballo de vapor = Unidad más común. 1 C.V = 75 kilogrametros/segundo Ejemplo: ¿Qué potencia se necesita para elevar un peso de 3000 kilos a razón de de 360 metros por segundo? Solución : 360 m/min = 6 m/sg Potencia = 3000 x 6 =18000 Kgm = / 75 = 240 C.V

Par de fuerzas Conjunto de dos fuerzas paralelas de igual intensidad y direcciones contrarias. MOMENTO Es la resultante de aplicar una fuerza a un objeto, a una distancia determinada. Se crea un efecto de torsión que se llama momento Momento = Fuerza x Distancia

VELOCIDAD DEL SONIDO Las perturbaciones que se producen en el aire se propagan mediante ondas o impulsos de presión. Esta propagación sucede a: la velocidad del sonido. Estas variaciones actúan sobre el oido y producen sensaciones que van al cerebro. El hombre percibe variaciones de 20 a ciclos por segundo

ATMÓSFERA ESTÁNDAR Distribución vertical teórica de la presión, temperatura y la densidad del aire, definida por acuerdos inernacionales. La US Estándar atmosphere consta de dos partes: Una para altitudes inferiores a 120 kilómetros Otra para la región entre 120 y 1000 kilometros, muy útil para viajes espaciales. La atmosfera estándar adoptada por la OACI coincide con la US hasta la altitud de pies metros, aproximadamente

Magnitudes normalizadas : En aerodinámica y en el estudio de las actuaciones del avión es muy frecuente referirse a magnitudes relativas o normalizadas de: presión, temperatura y densidad. Estas magnitudes se definen de la siguiente forma: Presión normalizada (delta)  = presión real/ presión ISA a nivel del mar. Temperatura normalizada (Zeta)  = temp. real/ temp. ISA a nivel del mar. Densidad normalizada (Sigma)  = densidad real/ densidad ISA a nivel del mar

ISA a nivel medio del mar Temperatura: 15ºC (59ºF). Presión: 760 mm o 29,92" de columna de mercurio, equivalentes a 1013,25 mb o hpc por cm². Densidad: 1,225 kg. por m³. Aceleración debido a la gravedad: 9,8 ms/segundo². Velocidad del sonido: 340,29 ms/segundo, o 660 kts GTV = 2 ºC/1000 pies o 6,5ºC por cada 1000 mts. Gradiente de presión de 1" por cada 1000 pies, o 1 mb por cada 9 metros, o 110 mb por cada 1000 mts, o 1 mb por cada 30 pies GVS/1000 pies = 2.3 kts

Ecuaciones de la velocidad del sonido C = 340,29 C = 661,5 Número Mach: Es una relación entre la velocidad verdadera del avión y la velocidad del sonido M = V/C La velocidad del sonido disminuye con la altutud. Mach aumenta con la altitud, para una misma velocidad verdadera

Altitud indicada. Es la leída directamente del altímetro. Altitud verdadera. O altitud real, es la altitud real sobre el nivel del mar. La altitud de aeropuertos, montañas, obstáculos, etc.. en las cartas se dan en altitud verdadera. Altitud absoluta. Distancia vertical real entre el avión y la tierra. Altitud de presión. Altitud leída del altímetro calado con QNE. Altitud de densidad. Altitud de presión corregida con la desviación de temperatura no estándar.

Nos encontramos en un AD con una altitud de presión que corresponda a 4000 pies. La temperatura exterior es de 38ºC, = 100ºF. Nuestra altitud de densidad es de cerca de 8000 pies. El rendimiento del avión es como si despegara de un aeródromo situado a casi 8000 pies. La intersección de la línea azul de 4000 pies de altitud de presión, con la línea vertical de 100ºF... Casi toca la línea horizontal de 8000 pies de altitud de densidad (línea verde discontinua).

Problemas: Un avión con una masa de kilogramos vuela a una altura de 3500 metros, con una velocidad constante de 450kilometros por hora. ¿Calcular la energía total de la aeronave? m = kilogramos h = 3500 v = 450 kmh =