Libro de apuntes

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DAERODINAMICA DEFINICIÓN Ciencia que estudia los efectos que se originan, cuando un cuerpo se situa en una corriente de aire. Estudia la repartición de presiones y velocidades, de las particulas de aire, modificadas por la precencia del objeto. SUSTENTACIÓN FUERZAS RESISTENCIA Tanto si el objeto permanece inmovil y el aire se mueve o viceversa. d Teorema de Bernouilli Ley física que afirma que la energía total de un fluido en movimiento se mantiene constante: si aumenta la velocidad, disminuye la presión y viceversa. PRESIÓN + VELOCIDAD = CONSTANTE Las alas están diseñadas para aprovechar esta relación acelerando el aire que pasa sobre sus superficies superiores curvas, disminuyendo así su presión. VIENTO RELATIVO ESTRECHAMIENTO Alta Velocidad - Baja Presión Baja Velocidad - Alta Presión La diferencia entre la presión más baja encima de un perfil de ala en movimiento y la presión relativamente más alta abajo, genera la fuerza aerodinámica empujando el ala a la zona de menor presión. Espesor Borde de Salida Borde de Ataque Cuerda Aerodinámica d Viento Relativo Es el que se concidera, al hacer el estudio aerodinámico; Gracias a el se produce la sustentación. La trayectoria del vuelo es siempre opuesta al viento relativo. d Angulo de Ataque Es el que forma la cuerda aerodinámica, con el viento relativo.

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DAERODINAMICA

DEFINICIÓN

C i e n c i a q u e e s t u d i a l o s e f e c t o s q u e s e o r i g i n a n , c u a n d o u n c u e r p o s e s i t u a e n u n a c o r r i e n t e d e a i r e .E s t u d i a l a r e p a r t i c i ó n d e p r e s i o n e s y v e l o c i d a d e s , d e l a s p a r t i c u l a s d e a i r e , m o d i f i c a d a s p o r l a p r e c e n c i a d e l o b j e t o .

SUS TENTAC IÓN FUERZAS RES I S TENC IA

Ta n t o s i e l o b j e t o p e r m a n e c e i n m o v i l y e l a i r e s e m u e v e o v i c e v e r s a .

d Te o r e m a d e B e r n o u i l l iL e y f í s i c a q u e a f i r m a q u e l a e n e r g í a t o t a l d e u n f l u i d o e n m o v i m i e n t o s e m a n t i e n e c o n s t a n t e : s i a u m e n t a l a v e l o c i d a d , d i s m i n u y e l a p r e s i ó n y v i c e v e r s a .

PRES IÓN + VELOC IDAD = CONSTANTE

L a s a l a s e s t á n d i s e ñ a d a s p a r a a p r o v e c h a r e s t a r e l a c i ó n a c e l e r a n d o e l a i r e q u e p a s a s o b r e s u s s u p e r f i c i e s s u p e r i o r e s c u r v a s , d i s m i n u y e n d o a s í s u p r e s i ó n .

VIENTO RELATIVO

ESTRECHAMIENTOAlta Velocidad - Baja Presión

Baja Velocidad - Alta Presión

L a d i f e r e n c i a e n t r e l a p r e s i ó n m á s b a j a e n c i m a d e u n p e r f i l d e a l a e n m o v i m i e n t o y l a p r e s i ó n

r e l a t i v a m e n t e m á s a l t a a b a j o , g e n e r a l a f u e r z a a e r o d i n á m i c a e m p u j a n d o e l a l a a l a z o n a d e m e n o r p r e s i ó n .

Espesor

Borde deSalida

Borde deAtaque

Cuerda Aerodinámica

d V i e n t o R e l a t i v oE s e l q u e s e c o n c i d e r a , a l h a c e r e l e s t u d i o a e r o d i n á m i c o ; G r a c i a s a e l s e p r o d u c e l a s u s t e n t a c i ó n .

L a t r a y e c t o r i a d e l v u e l o e s s i e m p r e o p u e s t a a l v i e n t o r e l a t i v o .

d A n g u l o d e A t a q u eE s e l q u e f o r m a l a c u e r d a a e r o d i n á m i c a , c o n e l v i e n t o r e l a t i v o .

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DAERODINAMICA

d S u s t e n t a c i ó n y R e s i s t e n c i a

Sustentación (componente vertical a la dirección del viento relativo)

Resistencia Inducida

(componente horizontal a la dirección del viento relativo)

Fuerza Relativa (Perpendicular cuerda aerodinamica)

VientoRelativo

d A l a : C o n j u n t o d e p e r f i l e s a e r o d i n a m i c o s , c o n c a r a c t e r i s t i c a s p a r t i c u l a r e s d e c u e r d a .d C u e r d a M e d i a : P r o m e d i o d e c u e r d a s d e u n p l a n o C M = C 1 + C 2 + C 3 + C 4 4

VELOCIDAD

RESI

STEN

CIA

INDU

CIDA

VELOCIDAD

RESI

STEN

CIA

PAR

ASIT

A

SUSTENTACIÓN

DENS

IDAD

DEL

AIR

E

FUERZAS DE UN AVION EN VUELO

PESO = SUS TENTAC IÓN TRACC IÓN = RES I S TENC IASS i a l g u n a d e e s t a s f u e r z a s s e h a c e m a y o r, e l a v i ó n a c e l e r a e n e s e s e n t i d o h a s t a q u e e l e q u i l i b r i o s e r e e s t a b l e z c a .

P e r d i d a : I n c a p a c i d a d d e l a l a , p a r a g e n e r a r s u s t e n t a c i ó n , d e b i d o a u n a n g u l o d e a t a q u e e x c e c i v o .

dHIPERSUSTENTADORES

d F l a p sS u p e r f i c i e a e r o d i n á m i c a , q u e a l e x t e n d e r s e , a u m e n t a e l a n g u l o d e a t a q u e , d e m a n e r a q u e g e n e r a n s u s t e n t a c i ó n a d i c i o n a l , p e r o a u m e n t a n l a r e s e s t e n c i a .

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DAERODINAMICA

L o s f l a p s d e b e n s e r r e t r a i d o s g r a d u a l m e n t e , h a s t a c o n s e g u i r l a v e l o c i d a d y a l t u r a a d e c u a d a s

d S l a t sD i s p o c i t i v o H i p e r s u s t e n t a d o r, q u e f a c i l i t a l a c i r c u l a c i ó n d e l a c o r r i e n t e a e r o d i n á m i c a , a b r i e n d o u n a s r a n u r a s e n e l b o r d e d e a t a q u e .

SLATS

d C o m p e n s a d o r e sS u p e r f i c i e s a e r o d i n ñ a m i c a s q u e p e r m i t e n m a n t e n e r e l a v i ó n e n u n a p o s i c i ó n d e t e r m i n a d a , a l i v i a n d o e l e s f u e r z o d e l p i l o t o s o b r e l o s c o n t r o l e s .

d E s t a b i l i d a dC a p a c i d a d d e l a v i ó n , p a r a r e c o b r a r u n a p o s i c i ó n d e t e r m i n a d a , d e s p u e s d e h a b e r s u f r i d o u n a p e r t u r b a c i ó n q u e l a h a y a m o d i f i c a d o .

T I P O S D E E S TA B I L I D A D

E S TA B L E = Ti e n d e a r e c o b r a r s u p o s i c i ó n

I N E S TA B L E = Ti e n d e a a l e j a r s e d e s u p o s i c i ó n

N E U T R O = Ti e n d e a m a n t e n e r l a n u e v a p o s i c i ó n

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DAERODINAMICA

EJES DE GIRO

dFactor de Carga o Número n

R e l a c i ó n e x i s t e n t e e n t r e l a f u e r z a t o t a l q u e a c t u a s o b r e e l a v i ó n , y e l p e s o d e l m i s m o .O t r a f o r m a d e n o m b r a r l o e s G ( A c e l e r a c i ó n d e l a g r a v e d a d ) .

F u e r z a H a c i a A b a j o = C o m o s i e l p e s o ( g - ) h u m a n o a u m e n t a r a

F u e r z a H a c i a A r r i b a = E l p i l o t o q u e d a ( g + ) s u s p e n d i d o

I m p o r t a n c i a d e l F a c t o r d e C a r g a p e l i g r o d e s o m e t e r a l a v i ó n a u n o s >

l i m i t e s e s t r u c t u r a l e s , q u e p u e d e n l l e g a r a r o m p e r l o .

U n a u m e n t o d e l f a c t o r d e c a r g a a u m e n t a >l a v e l o c i d a d d e p e r d i d a .

E n u n v i r a j e c o o r d i n a d o , e l f a c t o r d e c a r g a e s e l r e s u l t a d o d e l a g r a v e d a d + l a f u e r z a d e g r a v e d a d .

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DSISTEMAS FUNCIONALES

dGRUPO MOTOR

d H e l i c eL a h é l i c e e s u n d i s p o s i t i v o f o r m a d o p o r u n c o n j u n t o d e e l e m e n t o s d e n o m i n a d o s p a l a s o á l a b e s , m o n t a d o s d e f o r m a c o n c é n t r i c a a l r e d e d o r d e u n e j e , g i r a n d o a l r e d e d o r d e é s t e e n u n m i s m o p l a n o . S u f u n c i ó n e s t r a n s m i t i r a t r a v é s d e l a s p a l a s s u p r o p i a e n e r g í a c i n é t i c a ( q u e a d q u i e r e a l g i r a r ) a u n f l u i d o , c r e a n d o u n a f u e r z a d e t r a c c i ó n ; o v i c e v e r s a , “ t o m a r ” l a e n e r g í a c i n é t i c a d e u n f l u i d o p a r a t r a n s m i t i r l a m e d i a n t e s u e j e d e g i r o a o t r o d i s p o s i t i v o .

d E n e r g í a c i n é t i c a e s t a d e f i n i d a c o m o e l t r a b a j o n e c e s a r i o p a r a a c e l e r a r u n c u e r p o d e u n a m a s a d a d a d e s d e s u p o s i c i ó n d e e q u i l i b r i o h a s t a u n a v e l o c i d a d d a d a .

d Tr a b a j o s e d e f i n e c o m o l a p r o d u c t i v i d a d q u e l a e n e r g í a p u e d e p r o p o r c i o n a r a l s e r a p l i c a d a s o b r e u n c u e r p o p o r u n i d a d d e t i e m p o .

d M o t o r e s d e c o m b u s t i ó n i n t e r n ae l m o t o r p a r a p o d e r f u n c i o n a r, r e q u i e r e l a f o r m a c i ó n d e u n a m e z c l a d e a i r e - c o m b u s t i b l e , q u e e s i n t r o d u c i d a a c a d a c i l i n d r o p a r a m o v e r e l p i s t ó n . E s t e , p o r m e d i o d e u n a b i e l a c o n v i e r t e e l m o v i m i e n t o l i n e a l d e l p i s t ó n e n u n m o v i m i e n t o c i r c u l a r , q u e h a c e g i r a r e l c i g ü e ñ a l q u e a s u v e z c o m u n i c a e l g i r o a l a h e l i c e , o p t e n i e n d o a s i l a t r a c c i ó n n e c e s a r i a p a r a g e n e r a r s u s t e n t a c i ó n .

d C i c l o s d e l M o t o r

P r i m e r t i e m p o o a d m i s i ó n : E l d e s c e n s o d e l p i s t ó n a s p i r a l a m e z c l a a i r e c o m b u s t i b l e . L a v á l v u l a d e e s c a p e p e r m a n e c e c e r r a d a ,

m i e n t r a s q u e l a d e a d m i s i ó n e s t á a b i e r t a . E l c i g ü e ñ a l g i r a 1 8 0 º y e l á r b o l d e l e v a s 9 0 º .

d P r o p o r c i ó n d e M e z c l a1 6 a i r e 1 C o m b u s t i b l e M e z c l a p o b r e .1 2 a i r e 1 C o m b u s t i b l e M e z c l a r i c a .1 4 . 7 a i r e 1 C o m b u s t i b l e M e z c l a p r o m e d i o .

S e g u n d o t i e m p o o c o m p r e s i ó n : A l l l e g a r a l f i n a l d e c a r r e r a i n f e r i o r , l a v á l v u l a d e a d m i s i ó n s e c i e r r a , c o m p r i m i é n d o s e e l g a s c o n t e n i d o e n l a c á m a r a p o r e l a s c e n s o d e l p i s t ó n . E l c i g ü e ñ a l g i r a 3 6 0 º y e l á r b o l d e l e v a s 1 8 0 º , y a d e m á s a m b a s v á l v u l a s s e e n c u e n t r a n c e r r a d a s .

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DSISTEMAS FUNCIONALES

Te r c e r t i e m p o o e x p l o s i ó n : A l n o p o d e r l l e g a r a l f i n a l d e c a r r e r a s u p e r i o r e l g a s h a a l c a n z a d o l a p r e s i ó n m á x i m a . E n l o s m o t o r e s d e e n c e n d i d o p r o v o c a d o , s a l t a l a c h i s p a e n l a b u j í a p r o v o c a n d o l a i n f l a m a c i ó n d e l a m e z c l a , m i e n t r a s q u e e n l o s m o t o r e s d i é s e l , s e i n y e c t a c o n j e r i n g a e l c o m b u s t i b l e q u e s e a u t o i n f l a m a p o r l a p r e s i ó n y t e m p e r a t u r a e x i s t e n t e s e n e l i n t e r i o r d e l c i l i n d r o . E n a m b o s c a s o s , u n a v e z i n i c i a d a l a c o m b u s t i ó n , e s t a p r o g r e s a r á p i d a m e n t e i n c r e m e n t a n d o l a t e m p e r a t u r a e n e l i n t e r i o r d e l c i l i n d r o y e x p a n d i e n d o l o s g a s e s q u e e m p u j a n e l p i s t ó n . E s t a e s l a ú n i c a f a s e e n l a q u e s e o b t i e n e t r a b a j o . E n e s t e t i e m p o e l c i g ü e ñ a l g i r a 1 8 0 º m i e n t r a s q u e e l á r b o l d e l e v a s 2 4 0 º , a m b a s v á l v u l a s s e e n c u e n t r a n c e r r a d a s y s u c a r r e r a e s d e s c e n d e n t e .

C u a r t o t i e m p o o e s c a p e : E n e s t a f a s e e l p i s t ó n e m p u j a c u i d a d o s a m e n t e , e n s u m o v i m i e n t o a s c e n d e n t e , l o s g a s e s d e l a c o m b u s t i ó n q u e s a l e n a t r a v é s d e l a v á l v u l a d e e s c a p e q u e p e r m a n e c e a b i e r t a . A l l l e g a r a l f i n a l d e c a r r e r a s u p e r i o r , s e c i e r r a l a v á l v u l a d e e s c a p e y s e a b r e l a d e a d m i s i ó n , r e i n i c i á n d o s e e l c i c l o . E n e s t e t i e m p o e l c i g ü e ñ a l d a 3 6 0 º y e l á r b o l d e l e v a s d a 1 8 0 º y s u c a r r e r a e s a s c e n d e n t e .

D C i c l o r e a l d e o t t oC o n r e s p e c t o a l c i c l o i d e a l , c a m b i a n a l g u n o s f a c t o r e s c o m o l a a n t i c i p a c i ó n d e l a c h i s p a , s i n q u e e l p i s t ó n h a y a l l e g a d o a l P M S , h a y u n m o m e n t o d e d e c i m a s d e s e g u n d o , e n q u e l a s d o s v a l v u l a s e s t a n a b i e r t a s y e l v o l u m e n d e m e z c l a n u n c a e s c o n s t a n t e .

D C a r t e r s e c oS e i m p l e m e n t a c o n l a c o l o c a c i ó n d e m á s d e u n a b o m b a d e a c e i t e e n s e r i e , u b i c a d a s e n t r e e l m o t o r y u n d e p ó s i t o d e s t i n a d o a c o n t e n e r e l l u b r i c a n t e , u n a l o r e c o g e y l a o t r a l o e n v í a a l m o t o r . E n e s t e s i s t e m a , e l a c e i t e e n l u g a r d e d e p o s i t a r s e e n e l c á r t e r d e l m o t o r , s e a c u m u l a e n u n d e p ó s i t o a u x i l i a r , d e s d e d o n d e e s b o m b e a d o h a c i a e l c i r c u i t o d e e n g r a s e d e l m o t o r . E n e l c á r t e r d e l m o t o r n o h a y a c e i t e ( d e a l l í s u n o m b r e ) p o r q u e e l q u e l l e g a e s b o m b e a d o h a c i a e l d e p ó s i t o a u x i l i a r . L a v e n t a j a p r i n c i p a l d e e s t e s i s t e m a e s q u e e n e l d e p ó s i t o a u x i l i a r s e p u e d e a l m a c e n a r m a y o r c a n t i d a d d e a c e i t e q u e e n e l c á r t e r d e l m o t o r , p o r l o q u e r e s u l t a i m p o s i b l e q u e s e d e s c e b e l a b o m b a q u e e n v í a p r e s i ó n a l c i r c u i t o .

Page 7: Libro de apuntes

DSISTEMAS FUNCIONALES

dSISTEMAS ANTIHIELO

d C a l e f a c c i ó n a l c a r b u r a d o rS e u s a p a r a p r e v e n i r o e l i m i n a r l a f o r m a c i ó n d e h i e l o e n e l c a r b u r a d o r.L a v a p o r i z a c i ó n d e l c o m b u s t i b l e y l a e x p a n c i ó n d e l a i r e q u e p a s a a t r a v e s d e l c u e l l o d e l c a r b u r a d o r, p r o d u c e u n e n f r i a m i e n t o A I R E -C O M B U S T I B L E . E l h i e l o f o r m a d o s e p e g a e n l a s p a r e d e s d e l c a r b u r a d o r y m a r i p o s a d i s m i n u y e n d o l a s e c c i ó n d e e n t r a d a , h a c i e n d o p e r d e r p o t e n c i a e n e l m o t o r , h a s t a p u e d e l l e g a r a p a r a r l o .

I n d i c a c i ó n d e h i e l o e n e l c a r b u r a d o r :

H e l i c e p a s o v a r i a b l e = C a i d a e n l a p r e s i ó n d e a d m i s i ó n .

H e l i c e p a s o f i j o = C a i d a e n l a s R P M

C a l e f a c c i ó n d e l t u b o p i t o tC a l i e n t a e l e c t r i c a m e n t e e l t u b o i m p i d i e n d o l a o b s t r u c c i ó n d e h i e l o .

A n t i h i e l o s d e a l a s y t i m o n d e d i r e c c i ó nM a n t i e n e e l b o r d e d e a t a q u e y d e l t i m o n d e d i r e c c i ó n l i b r e s d e h i e l o a t r a v é s d e u n a r e s i s t e n c i a , o c o n u n a g o m a i n f l a b l e .

D e s h i e l o e n l a h e l i c eS e h a c e a t r a v é s d e a l c o h o l , q u e s a l e p o r u n o s c o n d u c t o s c a p i l a r e s y s e d i s t r i b u y e p o r e l b o r d e d e a t a q u e .

dSISTEMA DE ENCENDIDO

l o s magne tos de l av ion son gene rado res de ene rg ía que p roveen a l a bu j i a , de l a ch i spa nesesa r i a pa ra quemar l a mezc la a i r e - combus t i b l e y o r i g i na r l a f ase de exp los ión de l mo to r

L o s m a g n e t o s s o n m o v i d o s d i r e c t a m e n t e p o r e l c i g ü e ñ a l , c r e a n d o s u p r o p i a c o r r e i e n t e e l é c t r i c a e n c e n d i e n d o l a s b u j i a s .

Page 8: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

dMEDICIÓN DE PRESIÓN

A n e m o m e t r o ( i n d . Ve l o c i d a d )

A l t i m e t r o

Va r i o m e t r o ( Ve r t i c a l S p e e d I n s t r u m e n t )

d I n d i c a d o r d e Ve l o c i d a dL a m e d i c ó n s e h a c e a t r a v é s d e l o s t u b o s p i t o t y l a s t o m a s e s t á t i c a s . A l a u m e n t a r l a v e l o c i d a d d e l a v i ó n , e l a i r e e s o b l i g a d o a e n t r a r m a s r a p i d o a l t u b o p i t o t y p o r t a n t o s u p r e s i ó n d i n a m i c a e s m a y o r, e l i n d i c a d o r d e v e l o c i d a d h a c e u n a c o m p a r a c i ó n e n t r e e s t a p r e s i ó n y l a d e l a i r e e s t á t i c o ( l a s t o m a s e s t á t i c a s e s t a n u b i c a d a s e n u n a z o n a d e l a v i ó n d o n d e e l a i r e e s t a e n c a l m a , n o r m a l m e n t e l l e v a u n a t o m a a c a d a l a d o d e l f u s e l a j e )

s I A S ( I n d i c a t e d A i r S p e e d )

Ve l o c i d a d l e i d a d i r e c t a m e n t e e n e l i n s t r u m e n t o .

s C A S ( C a l i b r a t e d A i r S p e e d )

A l g u n o s s i s t e m a s d e a n e m o m e t r o p r e s e n t a n u n e r r o r c o n t r o l a d o q u e n o s u e l e s e r m a y o r a 1 ó 2 n u d o s , s e c o n o c e e l r e s u l t a d o c o n u n a t a b l a d e c o r r e c c i ó n .

s TA S ( Tr u e A i r S p e e d )

Ve l o c i d a d r e a l , c o n c i d e r a n d o e l e r r o r d e d e n s i d a d p o r u n a a l t i t u d d i f e r e n t e a l a d e l n i v e l d e l m a r (e s t e c a l c u l o s e h a c e c o n u n c o m p u t a d o r d e v u e l o , p a r t i e n d o d e l a s I A S , m i d i e n d o l a t e m p e r a t u r a e x t e r i ó r y c o r r i g i e n d o e l e r r o r d e d e n s i d a d p r o d u c i d o p o r l a t e m p e r a t u r a y a l t u r a ) .

s G S ( G r o u n d S p e e d )

Ve l o c i d a d r e a l , c o n r e s p e c t o a l a s u p e r f i c i e t e r r e s t r e , e s l a TA S c o r r e g i d a p o r e l v i e n t o .

s E A S ( E q u i v a l e n t A i r S p e e d )

A l v o l a r m u y r a p i d o , s e p r e s e n t a u n e r r o r d e m e d i c i ó n d e b i d o a l e f e c t o d e c o m p r e s i b i l i d a d d e l a i r e (n o e s i m p o r t a n t e a v e l o c i d a d e s m e n o r e s a 2 5 0 K n t ó p o r d e b a j o d e 1 0 . 0 0 0 f t .

Page 9: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

D M i l l a N a u t i c a ; 1 8 5 2 mD M i l l a Te r r e s t r e ; 1 6 0 9 mD A l t i m e t r o

M i d e l a p r e s i ó n a d m o s f é r i c a c o n s t a n t e m e n t e a t r a v é s d e l a s t o m a s e s t á t i c a s . M i d e l a d i f e r e n c i a d e p r e s i ó n e n t r e e l i n t e r i o r d e l a c a p s u l a b a r o m é t r i c a y l a p r e s i ó n e x t e r i o r , c u a n d o e l a v i ó n s u b e , l a c a p s u l a s e e x p a n d e , y a q u e l a p r e s i ó n d i s m i n u y e .

d A l t i t u d I n d i c a d aC u a n d o e l a j u s t e d e l a l t í m e t r o u t i l i z a d o , e s l a p r e s i ó n b a r o m e t r i c a d e u n p u n t o , c o r r e g i d a a l n i v e l d e l m a r.

d A l t i t u d Ve r d a d e r aS o b r e e l n i v e l d e l m a r.

d A l t i t u d A b s o l u t aS o b r e e l t e r r e n o .

d A l t i t u d d e P r e s i ó nA j u s t e d e l a l t í m e t r o u t i l i z a n d o 1 0 1 3 m i l i b a r e s , s e d i c e q u e s e v u e l a e n u n N I V E L D E V U E L O .

d A l t i t u d d e D e n s i d a dA l t i t u d d e p r e s i ó n c o r r e g i d a p o r t e m p e r a t u r a .

d I S A ( I n t e r n a t i o n a l , S t a n d a r d , A t m o s p h e r e )

1 0 1 3 , 2 5 M i l i b a r e s / H e c t o p a s c a l e s 2 9 , 9 2 P u l g a d a s d e m e r c u r i o 7 6 0 m m d e m e r c u r i o A 1 5 ° C - 5 9 ° F

ERRORES DE ALTIMETRO

C u a n d o s e v u e l a d e u n a z o n a d e a l t a s p r e s i o n e s a u n a d e b a j a s , e l a v i ó n v a d e s c e n d i e n d o a u n q u e l a l e c t u r a d e l n i v e l d e v u e l o s e a l a m i s m a .

S u c e d e l o c o n t r a r i o , s i e l a v i ó n v i a j a d e u n a z o n a d e b a j a a u n a d e a l t a .

ERRORES DE TEMPERATURA

L a p r e s i ó n a d m o s f é r i c a e s p r o p o r c i n a l a l c a m b i o d e t e m p e r a t u r a . c u a l q u i e r v a r i a c i ó n e n l a t e m p e r a t u r a a m b i e n t e s o b r e l a s t a n d a r d , s u p u e s t o q u e n o h u b i e r a v a r i a c i ó n e n l a d e n s i d a d , m o d i f i c a l a p r e s i ó n y p o r l o t a n t o l a a l t i t u d i n d i c a d a .

F R I O = B A J O

C A L I E N T E = A LT O

D O AT ( O u t s i d e A i r Te m p e r a t u r e )

Page 10: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

d VA R I O M E T R O V S I ( Ve r t i c a l S p e e d I n s t r u m e n t )

T i e n e t a m b i e n u n a c a p s u l a b a r o m é t r i c a , p e r o m i d e e l r e g i m e n d e c a m b i o d e p r e s i ó n y n o l a v a r i a c i ó n a b s o l u t a .

INSTRUMENTOS GIROSCOPOS

H o r i z o n t e a r t i f i c i a l G i r o D i r e c c i o n a l I n d i c a d o r d e v i r a j e s

E l g i r o s c o p o c o n c i s t e e n u n a m a s a d e i n e r c i a q u e g i r a a g r a n v e l o c i d a d , s u j e t a d a a u n o s e j e s q u e l e p e r m i t e n r e a c c i o n a r a c u a l q u i e r f u e r z a q u e a f e c t e s u m o v m i e n t o .L o g r a n s u m o v i m i e n t o a t r a v é s d e u n a c o r r i e n t e d e a i r e a p r e s i ó n s o b r e l a r u e d a , e s t a c o r r i e n t e e s c o n s e g u i d a c o n a i r e d e i m p a c t o d i r e c t a m e n t e d e l e x t e r i o r , o a t r a v é s d e u n a b o m b a n e u m a t i c a . E l i n d i c a d o r d e p r e s i ó n d e s u c c i ó n , p e r m i t e c o n o c e r l a p r e s i ó n d e d i c h o a i r e d e i m p a c t o , q u e d e b e e s t a r e n t r e 3 . 8 y 4 . 2 H g

D B R U J U L AE s s i m p l e m e n t e u n i m a n q u e s e o r i e n t a , s e g u n e l c a m p o m a g n é t i c o d e l a t i e r r a .

Page 11: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

C i e n c i a q u e e s t u d i a l a a t m o s f e r a y l o s f e n o m e n o s f i s i c o s q u e s e p r e s e n t a n e n s u s e n o .

D C l i m a t o l o g í aE s t u d i a l o s c l i m a s , s u s c a u s a s e i n f l u e n c i a e n l a v i d a t e r r e s t r e .

D A e r o l o g í aE s t u d i a l a s a l t a s c a p a s d e l a a t m o s f e r a .

D M e t e o r o l o g í a D i n á m i c aE s t u d i a l o s m o v i m i e t o s d e l a s m a s a s d e a i r e .

D M e t e o r o l o g í a F í s i c aE s t u d i a f e n ó m e n o s t a l e s c o m o , c a m b i o s d e e s t a d o d e l a g u a , p r e c i p i t a c i o n e s , e t c t a m b i e n s e o c u p a d e l o s f e n ó m e n o s ó p t i c o s , a c ú s t i c o s y e l é c t r i c o s q u e o c u r r e n e n l a a t m o s f e r a .

D M e t e o r o l o g í a D e s c r i p t i v aE x p l i c a l o s i n s t r u m e n t o s q u e s e u t i l i z a n p a r a l a s m e d i c i o n e s d e l a s v a r i a b l e s m e t e o r o l o g i c a s .

D M e t e o r o l o g í a S i n ó p t i c aD i a g n ó s t i c o y p r o n ó s t i c o d e l t i e m p o .

DATMOSFERA

C a p a g a s e o s a q u e e n v u e l v e l a t i e r r a .

D C i r c u l a c i ó n a t m o s f é r i c aC o n j u n t o d e m o v i m i e n t o s y c o r r i e n t e s d e n t r o d e l a a t m o s f e r a . S e p r o d u c e n d e b i d o a l a g r a n d i f e r e n c i a d e t e m p e r a t u r a s q u e e x i s t e e n t r e l a s r e g i o n e s t r o p i c a l e s y l a s p o l a r e s , a y u d a d a a d e m a s p o r l a r o t a c i ó n d e l a t i e r r a y u n c a l e n t a m i e n t o d e s i g u a l e n t r e l a s s u p e r f i c i e s t e r r e s t r e s y m a r i n a sDIVISIÓN ATMOSFÉRICA

Page 12: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

D Tr o p ó s f e r aPor encima de los polos t iene una anchura de 9 a 10Km, 15 en lat i tudes medias y 18 a 22 sobre el Ecuador. Es la capa mas inestable de la atmósfera y posee la mayor parte de los fenomenos meteorológicos. La mayor parte de los vuelos comerciales se real izan dentro de sus l imites. Su espesor var ía cons tan temente , de acuerdo con la temp, s iendo mayor en verano. Su carac te r i s t i ca p r inc ipa l es que la tempera tu ra va decrec iendo a una tasa cons tan te con la a l tu ra (2 ° C , 3.5 ° F cada 1 . 0 0 0 Ft ) has ta 11 Km (36 .000Ft ) donde se mant iene cons tan te en -56 ,5 ° C

D Tr o p o p a u s aC a p a d e t r a n s i c i ó n e n t r e Tr o p ó s f e r a y E s t r a t ó s f e r a , e n t r e 1 0 y 1 5 K m . E n e s t a z o n a s e p r e s e n t a n l a s c o r r i e n t e s e n c h o r r o .

D E s t r a t ó s f e r aA n c h o e n t r e 4 0 y 5 0 K m , l a t e m p e r a t u r a p e r m a n e c e c o n s t a n t e o c a s i c o n s t a n t e ( e n t r e - 4 5 ° C y - 6 5 ° C ) . E n e s t a c a p a s e p r e s e n t a e l O z o n o , q u e t i e n e l a p r o p i e d a d d e a b s o r b e r l o s r a y o s U V p r o t e g i e n d o l a s u p e r f i c i e t e r r e s t r e d e d i c h a r a d i a c i ó n . N o h a y n u b e s e n e s t a c a p a .

D M e s ó s f e r aS e e x t i e n d e s o b r e l a E s t r a t ó s f e r a d e u n o s 3 0 a 5 0 K m . A l c a n z a h a s t a 8 0 ° C , a u m e n t o j u s t i f i c a d o , p o r u n a g r a n c o n c e n t r a c i ó n d e O z o n o , e n t r e l o s 7 0 y 8 0 K m d e a l t i t u d s o b r e l a t i e r r a , d i s m i n u y e n u e v a m e n t e l a t e m p h a s t a a l c a n z a r a l o s 1 0 0 K m - 6 0 ° C .

D t e r m ó s f e r aS e e s t i m a e n u n o s 3 0 0 k m d e a n c h a , l a t e m p . a u m e n t a c o n t í n u a m e n t e , d e b i d o a l a r e a p a r i c i ó n d e O z o n o . P u e d e a l c a n z a r u n o s 9 0 ° C a l o s 4 0 0 K m s o b r e e l s u e l o .

D e x ó s f e r aF i n a l d e l a a t m ó s f e r a a p a r t i r d e l l i m i t e s u p e r i o r d e l a t e r m ó s f e r a , a p r o x . 9 0 0 K m d e e s p e s o r.

COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA

A n i v e l d e l m a r, u n v o l u m e n c o n s i d e r a d o d e a i r e p u r o y s e c o :

N i t r o g e n o 7 8 % O x i g e n o 2 1 % A r g ó n 0 , 9 % A n h i d r i d o C a r b ó n i c o 0 , 0 3 %

E l r e s t o : K r i p t ó n , X e ó n , N e ó n , H e l i o , O z o n o , I o d o , R a d ó n , H i d r ó g e n o , A m o n í a c o y P e r ó x i d o d e H i d r ó g e n o .

DTEMPERATURA

A l c a l e n t a r u n c u e r p o , a u m e n t a s u m o v i m i e n t o d e m o l e c u l a s c o n v i r t i e n d o s e e n d e s o r d e n a d o y d a n d o l u g a r a q u e l a s m o l e c u l a s c h o q u e n u n a s c o n o t r a s . L a e n e r g í a q u e d a l u g a r d i c h o m o v i m i e n t o , s e l l a m a c a l o r y l a m e d i d a d e e s t a a c t i v i d a d m o l e c u l a r , s e d e n o m i n a t e m p e r a t u r a .

D C a l o r e s p e c í f i c oC a p a c i d a d d e u n c u e r p o p a r a a b s o r b e r c a l o r , s u u n i d a d d e m e d i d a e s l a c a l o r í a y s e d e f i n e c o m o l a “ c a n t i d a d d e c a l o r n e c e s a r i a p a r a e l e v a r e n u n g r a d o c e n t r i g r a d o ( d e s d e 1 4 . 5 °C a 15°C) la tempera tu ra de un g ramo de agua” .

DTRANSMISIÓN DE CALOR

D I r r a d i a c i ó nTr a n s m i s i ó n d e c a l o r p o r r e f l e x i ó n d e l o s r a y o s U V a t r a v é s d e l a a t m ó s f e r a .

D C o n d u c c i ó nTr a n s m i s i ó n d e c a l o r c o n t a c t o .

Page 13: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

D C o n v e c c i ó nTr a n s m i s i ó n d e c a l o r p o r m e d i o d e c o r r i e n t e s v e r t i c a l e s a s c e n d e n t e s .

D A d v e c c i ó nTr a n s m i s i ó n d e c a l o r p o r m o v i m i e n t o h o r i z o n t a l d e u n a m a s a d e a i r e .

D Tu r b u l e n c i aD e b i d o a l a i r r e g u l a r i d a d t e r r e s t r e y a l d e s i g u a l c a l e n t a m i e n t o y e n f r i a m i e n t o d e l t e r r e n o , e l a i r e n o s e m u e v e s u a v e m e n t e n i c o n d i r e c c i ó n c o n s t a n t e , s i n o q u e t i e n e u n m o v i m i e n t o i r r e g l a r d e s u b i d a y b a j a d a , a s i c o m o u n o h o r i z o n t a l v a r i a b l e , p r o d u c i e n d o c o r r i e n t e s d e a i r e d e s o r d e n a d a s y d e s i g u a l e s . E n e s t o s c a s o s , l a t r a n s m i s i ó n d e c a l o r e s m a s r a p i d a p r o d u c i e n d o s e g r a n d e s d i f e r e n c i a s d e t e m p e r a t u r a e n e s p a c i o s r e l a t i v a m e n t e p e q u e ñ o s .

C o n v e r t i r ° C a ° F

° F = 1 . 8 . ° C + 3 2 ° C = ° F - 3 2 1 . 8

d G r a d i e n t e Te r m i c o Ve r t i c a lVa r i a c i ó n q u e e x p e r i m e n t a l a t e m p e r a t u r a e n u n i n t e r v a l o d e e l e v a c i ó n d a d o .L a v a r i a c i ó n o g r a d i e n t e v e r t i c a l d e t e m p e r a t u r a e n u n a I S A , e s d e 0 , 6 °C por cada 100M ó 2°C por cada 1 .000 f t has ta que se a lcanza e l n ive l de la es t ra tos fe ra , donde se mant iene cons tan te .

D E s t a b i l i d a d d e l a i r eC u a n d o u n a m a s a d e a i r e e s t a c n s i d e r a b l e m e n t e m a s c a l i e n t e e n l a s c a p a s b a j a s q u e e n l a s a l t a s , s e d i c e q u e e s I N E S TA B L E o q u e t i e n e E S T R AT I F I C A C I Ó N I N E S TA B L E .

E n u n a m a s a d e a i r e d e e s t a s c o n d i c i o n e s , l a s c o r r i e n t e s c o n v e c t í v a s t i e n d e n a i n t e n s i f i c a r s e p r o g r e s i v a m e n t e . ( To r m e n t a s y n u b e s d e g r a n d e s a r r o l l o ) .U n a a t m ó s f e r a e s E S TA B L E c u a n d o l a s c a p a s e s t a n d i s t r i b u i d a s e n f o r m a q u e r e s u l t a n d i f i c i l e s l o s c a m b i o s e n l a e s t r t i f i c a c i ó n . S e r e q u i e r e q u e l a t e m p e r a t u r a d e s c i e n d a m u y p o c o c o n l a a l t u r a ó q u e a s c i e n d a .F e n o m e n o s t i p i c o s d e n i e b l a .

D I n v e r s i ó n T é r m i c aE x i s t e I n v e r s i ó n t e r m i c a c u a n d o l a t e m p e r a t u r a a m e n t a c o n l a a l t u r a , e s t e a u m e n t o p o d r í a t e n e r l u g a r i n m e d i a t a m e n t e p o r e n c i m a d e l s u e l o ( I N V E R S I Ó N A N I V E L D E L S U E L O ) ó a d e t e r m i n a d a a l t u r a ( I N V E R S I Ó N E N A LT U R A )

T I P O S D E I N V E R S I O N E SE x i s t e i n v e r s i ó n t e r m i c a , c u a n d o e l a i r e >

c a l i e n t e s e d e s p l a z a s o b r e l a s u p e r f i c i e t e r r e s t r e , q u e e s t a f r i a .

E l t i p o m a s f r e c u e n t e s e d a d e b i d o a l >e n f r i a m i e n t o n o c t u r n o d e l a s u p e r f i c i e t e r r e s t r e .

H a y i n v e r s i ó n , c u a d o u n a m a s a d e a i r e >f r i o , s e m u e v e b a j o o t r a m a s c a l i e n t e .

U n a i n v e r s i ó n c o n c a r a c t e r f i j o , e s l a >o c a c i o n a d a p o r l a c a p a d e l o z o n o , q u e p o r a b s o r b e r l o s r a y o s U V, h a c e q u e a u m e n t e l a t e m p e r a t u r a e n l a z o n a d o n d e e x i s t e c o n c e n t r a c i ó n d e e s t e g a s .

E n l a z o n a d o n d e e x i s t e u n a i n v e r s i ó n , g e n e r a l m e n t e n o s e d a t u r b u l e n c i a . U n a i n v e r s i ó n c e r c a d e l s u e l o p r o d u c e g e n e r a l m e n t e r e s t r i c c i o n e s d e v i s i b i l i d a d ( N i e b l a , N e b l i n a , N u b e s b a j a s ) d e b i d o a l e n f r i a m i e n t o y p o s t e r i o r s a t r a c i ó n d e l a m a s a d e a i r e c e r c a a l s u e l o . I n v e r s i ó n i n d i c a E S TA B I L I D A D

Page 14: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

DLINEAS ISOTERMAS

L i n e a s q u e u n e n p u n t o s e n l o s q u e s e r e g i s t r a l a m i s m a t e m p e r a t u r a .

DECUADOR TERMICO

L i n e a q u e u n e l o s p u n t o s d e m a x i m a t e m p e r a t u r a m e d i a ( n o e s u n a I s o t e r m a ) .

D P r e s i ó n A t m o s f é r i c aPe s o d e l a i r e p o r u n i d a d d e s u p e r f i c i e .

D M i l i b a rUn i d a d i n te r n a c i o n a l d e p r e s i ó n i n te r n a c i n a l , q u e s e d e f i n e c o m o l a p r e s i ó n q u e e j e r c e n 1 . 0 0 0 d i n a s p o r c a d a c e n t i m e t r o c u a d r a d o.

D A m p l i t u d B a r o m é t r i c aD i f e r e n c i a m a x i m a d e p r e s i ó n r e g i s t r a d a a l o l a r g o d e l d i a , e s i n v e r s a m e n t e p r o p o r c i o n a l a l a l a t i t u d g e o g r á f i c a , d e t a l m o d o q u e e n l o s p o l o s n o e x i s t e p r á c t i c a m e n t e v a r i a c i ó n a l o l a r g o d e l d í a .

D Te n d e n c i a B a r o m é t r i c aD i f e r e n c i a d e p r e s i ó n r e g i s t r a d a e n u n i n t e r v a l o d e t e r m i n a d o d e t i e m p o .

D G r a d i e n t e Ve r t i c a l d e P r e s i ó nVa r i a c i ó n d e p r e s i ó n a l a u m e n t a r l a a l t u r a ( n o l i n e a l , s i n o p r o g r e s i v a m e n t e ) .

DLineas Isobaras

L i n e a s q u e u n e n p u n t o s d e i g u a l p r e s i ó n a t m o s f é r i c a r e d u c i d a a n i v e l d e l m a r.

DLineas Isalobaras

L i n e a s q u e u n e n p u n t o s c o n i g u a l t e n d e n c i a b a r o m é t r i c a , s u e l e n d i b u j a r s e d e c o l o r a z u l c u a n d o l a p r e s i ó n h a s u b i d o e n l a s t r e s u l t i m a s h o r a s ( P o s i t i v o ) ; o e n r o j o c u a n d o h a b a j a d o ( N e g a t i v o ) .

DVariación presión

L a v a r i a c i ó n d i a r i a d e l a p r e s i ó n ó “ m a r e a B a r o m é t r i c a ” e s n o r m a l a l o l a r g o d e l d í a , d e b i d o a l c a m b i o d e t e m p e r a t u r a ( A i r e C a l i e n t e - m e n o r D e n s i d a d - m e n o r P r e s i ó n y v i c e v e r s a ) P r e s e n t a s u s m a x i m o s a l a s 1 0 y 2 2 H r s y s u s m i n i m o s a l a s 4 y 1 6 H r s .

D G r a d i e n t e H o r i z o n t a l d e P r e s i ó nD i f e r e n c i a d e p r e s i o n e s e n t r e d o s I s o b a r a s c o n s e c u t i v a s , s i e l g r a d i e n t e e s g r a n d e , l a s I s o b a r a s e s t a r a n m u y c e r c a , l o q u e s i g n i f i c a r á V I E N T O F U E R T E .

DFORMAS ISOBÁRICAS

L a s f o r m a s i s o b á r i c a s p r i n c i p a l e s , e s t a n c o n s t i t u i d a s p o r l i n e a s I s o b a r a s q u e s e c i e r r a n , s i e l v a l o r d e l a s p r e s i o n e s e s s u p e r i o r a l n o r m a l , s e d i c e q u e c o n s t i t u y e u n a z o n a d e a l t a s p r e s i o n e s ( A ) .

Page 15: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

E n l a s z o n a s d e a l t a s p r e s i o n e s , e l v i e n t o s o b r e l a s u p e r f i c i e y h a s t a u n o s 2 0 0 0 f t , n o c o r r e n p a r a l e l o s a l a s I s o b a r a s , s i n o q u e s e d e s v i a n c o n u n a n g u l o d e 2 5 a 3 5 g r a d o s h a c i a l a s b a j a s p r e s i o n e s .L a s z o n a s d e b a j a s p r e s i o n e s e s t a n c o n s t i t u i d a s p o r I s o b a r a s c e r r a d a s , d e g e o m e t r í a a l g o m a s r e g u l a s q u e l a s d e a l t a s p r e s i o n e s . L a p r e s i ó n d i s m i n u y e d e s d e e l e x t e r i o r h a c i a e l c e n t r o , d o n d e e s m i n i m a .

Page 16: Libro de apuntes

DINSTRUMENTOS

DVIENTO

M o v i m i e n t o o t r a n s l a c i ó n d e u n a m a s a d e a i r e c o n r e s p e c t o a l a s u p e r f i c i e t e r r e s t r e . L a c a u s a p r i n c i p a l , e s l a d i f e r e n c i a d e p r e s i o n e s e x i s t e n t e e n t r e l a s m a s a s d e a i r e .

D i r e c c i ó nP u n t o d e l h o r i z o n t e d e d o n d e s o p l a e l v i e n t o . a e s e p u n t o s e l e d e n o m i n a B A R L O V E N T O y a l o p u e s t o S O TAV E N T O .

I n t e n s i d a dP r e s i ó n q u e e j e r c e s o b r e l o s o b j e t o s ó v e l o c i d a d a l a q u e s e t r a s l a d a n l a s p a r t i c u l a s d e a i r e .

DISOTACAS

L i n e a s q u e u n e n p u n t o s c o n l a m i s m a i n t e n s i d a d d e v i e n t o , u n i c a m e n t e a p a r e c e n e n l o s m a p a s d e a l t u r a .

A d e m a s d e l a d i f e r e n c i a d e p r e s i o n e s , o t r o s f a c t o r e s q u e i n f l u y e n e n l a f o r m a c i o n d e v i e n t o s o n :

Gravedad Ter res t re >Rota c ión de la T ie r ra >Cur vatura de las I sobaras >Rozamiento o f r i c c i ón >

L a I n t e n s i d a d d e l v i e n t o e s d i r e c t a m e n t e p r o p o r c i o n a l a l a d i f e r e n c i a d e p r e s i o n e s e i n v e r s a m e n t e p r o p o r c i o n a l a l a d i s t a n c i a q u e s e p a r a l a s I s o b a r a s .

L a d i r e c c i ó n d e l v i e n t o , e s p e r p e n d i c u l a r a l a s I s o b a r a s .

S u s e n t i d o e s d e l p u n t o d e m a y o r p r e s i ó n , a l d e m e n o r p r e s i ó n .

A e s t e v i e n t o b a s a d o ú n i c a m e n t e e n l a d i f e r e n c i a d e p r e s i o n e s , s i n c o n t e m p l a s r o t a c i o n , g r a v e d a d , e t c . s e l e d e n o m i n a V i e n t o d e E u l e r .

G r a v e d a dD e b i d o a q u e l a p r e s i ó n d i s m i n u y e c o n l a a l t u r a , e l g r a d i e n t e d e p r e s i ó n q u e s e i m p r i m a a u n a m a s a d e a i r e , s e r a d e a b a j o h a c i a a r r i b a , d e m a n e r a q u e s e r a o p u s t o a l a g r a v e d a d . L a d i f e r e n c i a e n t r e a m b a s f u e r z a s , d e t e r m i n a r a e l m o v i m i e n t o a s c e n d e n t e o d e s c e n d e n t e d e l v i e n t o .

F u e r z a d e s v i a d o r a d e l a r o t a c i ñ o n o f u e r z a d e C o r i o l i s

L a r o t a c i ó n d e l a t i e r r a , p r o d u c e u n a f u e r z a ( C o r i o l i s ) , q u e h a c e q u e e l v i e n t o d e s v i e s u t r a y e c t o r i a . E s t a d e s v i a c i o n e s , H a c i a l a d e r e c h a e n e l h e m i s f e r i o N o r t e y h a c i a l a I z q u i e r d a e n e l H . S u r.

o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o oo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o oo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o oo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o