INTRODUCCIÓN

Cuando era un niño mi padre me construyó una cometa con una tela roja, unas varillas de caña y una larga cola con lazos atados. Para volarla la sujetaba con una cuerda de bramante que enrollaba en un palo de madera. Así nació en mí la afición por las cometas, que ahora de mayor comparto con Ana, Carlos, Sergio, Enzo y Saúl.

Espero que algunas cosas que veáis en este blog os animen a practicar y compartir esta afición tan agradable y entretenida. Las cometas no son simples juguetes, sino que representan un medio a través del cual se expresa la cultura y el arte de numerosos pueblos del mundo.

En la columna principal del blog podrás leer artículos de divulgación relacionados con las cometas. En la barra lateral derecha puedes acceder a páginas más personales clasificadas por temas y también a diferentes tipos de recursos.


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ARTÍCULO ALEATORIO

Las fuerzas aerodinámicas del vuelo de cometas

Cuando una cometa está volando actúan sobre ella tres fuerzas principales: el peso, la tensión de la línea y la fuerza aerodinámica. Esta última se descompone en una fuerza de sustentación perpendicular a la dirección del viento y en una componente horizontal denominada resistencia o arrastre. La fuerza de sustentación tiende a elevar la cometa y debe ser mayor que el peso de la cometa y del hilo. La fuerza de resistencia tiende a arrastrar la cometa en la dirección del viento y debe ser compensada por la tensión de la línea de vuelo:


Fuerzas sobre una cometa  (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Fuerzas sobre una cometa
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

La fuerza aerodinámica actúa a través del centro de presión y el peso desde el centro de gravedad hacia el centro de la tierra.

Si la fuerza de sustentación es muy grande, la cometa puede llegar a colocarse en la vertical del piloto. Esto sucede cuando la cometa tiene una gran superficie alar y un peso muy ligero; por el contrario, si la resistencia es muy grande, la cometa tiende a alejarse del piloto pero sin apenas alcanzar altura y en caso extremo caerá irremediablemente al suelo. Esto ocurre porque la cometa es pesada o tiene demasiada cola. El aumento de arrastre en la parte inferior de la cometa mantendrá la cometa en la dirección en que sopla el viento.


El ángulo de la cometa en relación con el viento se denomina ángulo de ataque. Este ángulo debe ajustarse dependiendo de la velocidad del viento existente, así se consigue que la superficie de la cometa genere suficiente sustentación para superar su peso:

Ángulo de ataque de una cometa  (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Ángulo de ataque de una cometa
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

Cuando una cometa vuela de forma estable, inmóvil en el aire, las fuerzas que interactúan sobre ella están en equilibrio. Es decir, la tensión de la línea y el arrastre son iguales, así la cometa no se mueve hacia adelante o hacia atrás, y la sustentación y el peso se igualan para mantener la cometa en el aire.

Para cambiar el comportamiento de la cometa en vuelo se puede cambiar el ángulo de la brida para aumentar o disminuir el ángulo de ataque o agregar más cola para aumentar el arrastre y conseguir que la cometa apunte en la dirección correcta: hacia el viento.

Es muy importante que las cometas sean livianas y resistentes, y sobre todo que estén bien equilibradas, es decir, que tengan el mismo peso a cada lado de su centro. Esto no quiere decir que las cometas tengan que ser necesariamente simétricas; hay algunas cometas asimétricas que vuelan perfectamente porque están correctamente equilibradas, como se puede ver en este vídeo:



Para saber más:

Forces on a kite (NASA)
La ciencia del vuelo de las cometas, en este mismo blog.