La física dels avions de paper

Tots ho hem fet algunes vegades. Agafes un full de paper, comences a fer-hi plecs, i acabes amb un fantàstic avió de paper a les mans. Segurament és el primer origami que hem fet la majoria, seguit del vaixell, el barret i l’ocellet. Però la gràcia de l’avió és que el pots fer volar i això, inevitablement porta a competicions de “a veure qui arriba mes lluny” o “a veure quin aguanta més temps a l’aire”. El que inicialment eren jocs de nens va esdevenir aviat competicions serioses.

Per si ho voleu saber, el rècord (crec) està en un vol de seixanta vuit metres.

La pregunta aleshores és: quins elements controlen el vol d’un avió de paper? Quins principis de la física cal tenir en compte per optimitzar el disseny?

Doncs hi ha qui s’ho pren molt en serio tot això. Quan he vist una tabla amb els nombres de Reynolds segons el disseny de les ales dels avions de paper per minimitzar l’efecte de les turbulències que forma l’aire al passar l’avió, he tingut clar que hi ha molta ciència en això dels avionets!

Una de les primeres coses que cal tenir en compte és l’impuls. Això és fàcil ja que com que no tenen motor, l’impuls és el que li dones tu al llençar-lo.

Un moment! He dit fàcil? No només cal tenir en compte la força sinó també l’angle de sortida. Massa pla i caurà de seguida. Massa enlaire i la gravetat el farà tornar de seguida. Cal un angle just, que depèn del tipus d’ales que li haguem fet, per optimitzar el vol.

El material no té massa secret. És de paper! Però hi ha paper i papers. Ni massa tou, ni massa pesant. En principi semblaria que com més lleuger millor, però hi ha qui opina que si és massa lleuger, la resistència de l’aire l’atura de seguida. De manera que, de nou, cal anar a buscar l’equilibri.

Una de les claus és la sustentació. És a dir, la força (perpendicular a la direcció del moviment) que genera un cos en desplaçar-se per un fluid. La forma i superfície de les ales serà el que determinarà en gran part quina força de sustentació experimentarà l’avió. Com més gran siguin les ales, més sustentació hi haurà, però també més fregament amb l’aire que l’anirà frenant. A més, amb molta superfície apareixen les turbulències que trenquen tots els equilibris i fan que l’avió sobtadament caigui en picat.

Perquè també cal tenir en compte la força de la gravetat. Però en aquests no hi podem fer res, de manera que ens limitem a saber que sempre hi és, posant un límit al que l’avionet podrà fer.

Una cosa empipadora quan fas avions de paper és la tendència a caure en picat o a anar-se’n cap amunt, aturar-se i caure de cop. En això, una de les claus és fer els plecs de manera que el centre d’equilibri de l’avió quedi situat en un punt que compensi la tendència a pujar o baixar.

És divertit buscar per la xarxa pàgines amb instruccions de com fer els diferents models, les classificacions que hi ha i les filigranes que s’arriben a fer. I és que l’entreteniment de quan érem petits amaga molta més complexitat del que sembla.

2 comentaris

  • Jordi

    11/10/2018 10:42

    Aquesta era una passió de quan era petit. Vaig fer moltíssimes proves fins arribar a un model que volava molt bé i lluny. Es curiós que doblegava el final de les ales abans que es fes amb els avions de veritat. Malauradament, quan vaig intentar fer-ho pel meu fill, recordava com fer molts models però no quin era el millor. Recordo que era molt important el tipus de paper, la simetria, la forma dels plecs de la part anterior i per cada avió en particular corregia el vol amb modificacions a les ales. Empirisme total i efectiu…

  • mirabilis

    11/10/2018 8:17

    apa!! ja tenim feina pel cap de setmana!!

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús