Física del vuelo del barrilete

Un barrilete de una sola línea forma un sistema estable y auto-ajustable durante el vuelo. Un barrilete vuela porque va quitando aire hacia abajo para poder elevarse, y hacia afuera para darle estabilidad.

Imaginen al aire como un montón de pequeñas bolitas despedidas del barrilete o como olas de agua que el barrilete empuja hacia afuera, igual que el casco de un bote empuja el agua.

Fuerzas trabajando sobre un barrilete

Formando un sistema estable

¿Cómo se estabiliza un barrilete? Para que el vuelo sea estable, el barrilete debe tener un formato aerodinámico que pueda emparejar fuerzas opuestas: ascenso vs. gravedad, hacer giros/inclinarse/desviarse, y elevarse + arrastre vs. tensión de la línea.

Sustentación vs. Gravedad

Todos los objetos ejercen gravedad entre sí. La Tierra sólo es el más grande y cercano. Gracias al viento los barriletes generan ascenso para contrarrestar la fuerza de gravedad y encontrar equilibrio.

Existe una relación importante entre el área de una vela y el peso del barrilete. Un bote grande puede transportar cientos de pasajeros pero uno pequeño se hundirá si hay tantos pasajeros como en el bote grande. Lo mismo ocurre con los barriletes. El barrilete tiene que ser lo suficientemente liviano como para flotar en el aire.

Arrastre

Una cola más larga a menudo ayuda a estabilizar un barrilete agregando arrastre debajo del barrilete sin sumar mucho peso. La cola ayuda a mantener el barrilete apuntando al viento.

Diedro

En geometría, un ángulo formado por dos planos se denomina “diedro”. En los barriletes, es la curva o formato en “V” del barrilete. El típico ángulo diedro tiene aproximadamente 30 grados, o 15 grados de cada lado. El diedro le da al barrilete estabilidad para los giros. Cuando un barrilete con diedro gira hacia la izquierda o la derecha, el viento ejerce mayor fuerza del lado más plano con respecto al viento, empujándolo entonces hacia atrás para recuperar el equilibrio. Esto le da estabilidad para los giros y los virajes.

1. El viento ejerce igual fuerza.	2. . Uno de los lados se ladea, creando una fuerza.	3. Lo hace retroceder de ambos lados (vista superior) la presión de ese lado se equilibra

Dar giros vs. Inclinarse vs. Desviarse

Giros - Cuando un barrilete se tuerce, flamea o gira, generalmente se debe a que se trata de un barrilete que no es simétrico Asegúrense de que tanto a la izquierda como a la derecha tengan el mismo tamaño y de que la brida o punto de amarre estén en el centro.

Inclinación –El ángulo en que se ladea el barrilete con respecto al viento también se llama inclinación o “ángulo de ataque”. Este puede ajustarse moviendo el punto de amarre hacia arriba o hacia abajo en la brida. El ascenso que genera el barrilete está en relación con la inclinación y el área de la vela. Con los vientos livianos, el barrilete debe ajustarse para que tenga un ángulo de ataque amplio y con vientos fuertes, se debe reducir el ángulo de ataque.

Desviación – Si el barrilete gira o rota de izquierda a derecha, alarguen la cola para agregar arrastre o curven el barrilete para aumentar el diedro.

Si te interesa profundizar más sobre este tema te sugerimos la lectura de los siguientes trabajos:

En español:

• Juan Miguel Suay Belenguer – Aspectos físicos elementales del vuelo de las cometas

En inglés:

• NASA Glenn Learning Technologies – Forces on a Kite