¿Has escuchado alguna vez aquello de que no se sabe por qué vuelan los aviones? Bien, pues es una leyenda urbana. Lo cierto es que se sabe perfectamente por qué un avión se mantiene en el aire y se desplaza, como podrás imaginar: no hay magia, ni mucho menos. El hecho de que una aeronave se eleve y viaje por el aire es fruto de muchos años de estudio y puesta en práctica de diferentes principios físicos. Uno de ellos es el llamado efecto Venturi, y no es un descubrimiento reciente; en realidad tiene 225 años. Es más, seguro que has comprobado en qué consiste en más de una ocasión, aunque puede que no conocieras su nombre. Luego sabrás cuándo y por qué.
Vamos a ver qué es el efecto Venturi, cuándo se descubrió y por qué el conocimiento de este principio físico es uno de los principales responsables de que hoy existan los aviones.
¿Qué es el efecto Venturi?
Para explicar en profundidad el efecto Venturi habría que meterse en complejas fórmulas matemáticas y en arduas definiciones relacionadas con la física y la aerodinámica, pero vamos a intentar resumir en qué consiste.
Imaginemos un conducto circular, por ejemplo, con idéntico diámetro salvo en un punto del mismo (digamos que a la mitad), donde se observa un estrechamiento (por ejemplo y para visualizarlo mejor, una pajita para beber que presionamos con los dedos en el centro, sin cerrarla del todo). Si hacemos pasar un fluido a través del conducto, dicho fluido aumenta su velocidad según se va acercando al estrechamiento, y la presión estática del mismo disminuye. Al atravesar del todo ese estrechamiento y volver a fluir por una zona más ancha, la velocidad disminuye y la presión estática aumenta. El efecto Venturi se sustenta en el principio de Bernoulli, que dice que la velocidad y presión de un fluido ideal a través de un circuito cerrado dará como resultado una constante. Es decir, si la velocidad aumenta, la presión disminuye (y viceversa) para mantener un mismo valor.
Otra cosa que sucede es que, al atravesar la parte estrecha del conducto, la temperatura disminuye notablemente. Esto es muy interesante y la comprobación más sencilla de hacer en casa, como veremos más adelante.
Este efecto lleva el nombre de quien lo demostró en 1797: el físico italiano Giovanni Battista Venturi.
El efecto Venturi en la aviación
Mantengamos en mente la idea de ese conducto estrechándose por el que el aire pasa a mayor velocidad. Ahora, vamos a pensar en cómo es el perfil del ala de un avión.
La parte superior del ala (o extradós) está más curvada que la inferior (o intradós). Si aplicamos el principio de Bernoulli y, en consecuencia, el efecto Venturi, debemos pensar en el extradós como en esa curva de estrechamiento de un conducto. El aire, que es un fluido, recorre la parte superior (la más curva) del ala como si fuera el estrechamiento del conducto. Es decir, disminuye su presión y aumenta su velocidad. Por el contrario, ese mismo aire disminuye su velocidad y aumenta su presión en el intradós, que es más plano. De este modo, el aire llega a la vez al mismo punto (el borde de salida del ala), aunque tenga que recorrer más superficie en la parte superior.
Ese es el motivo por el que las alas de los aviones están diseñadas así. El efecto Venturi provoca, en definitiva, que las alas de los aviones generen sustentación, una de las fuerzas que operan sobre la aeronave y de la que hablamos brevemente en el artículo dedicado al combustible. La sustentación es, por decirlo de una manera muy resumida, la fuerza opuesta al peso, que tira del avión hacia arriba (mientras que el peso lo hace hacia abajo). Las otras fuerzas son el empuje y la resistencia.
Otras aplicaciones del efecto Venturi
Motores. Los carburadores de los motores aspiran el combustible gracias a un tubo Venturi por el que pasa el aire (es decir, el fluido) a través de un estrechamiento en el conducto.
Agricultura. El efecto Venturi se utiliza para incorporar fertilizantes líquidos al agua de riego.
Odontología. Aunque los sistemas de aspiración de saliva hoy funcionan con pequeños motores, antiguamente se utilizaban tubos Venturi.
¿Cuántas veces has aplicado este efecto en tu día a día?
La manera más sencilla de ver el efecto Venturi es con tus propios labios. Y con toda seguridad lo has utilizado cientos de veces. Si juntas los labios y soplas, verás que sale el aire a toda velocidad y está frío. Si abres la boca al máximo y expulsas aire, saldrá caliente y con mucha menos fuerza. Con el primer experimento has enfriado la comida en muchas ocasiones, y puede que con el segundo te hayas aplicado calor en las manos cuando la temperatura en la calle era muy baja.