¿Por qué vuela un avión? Principios físicos del vuelo

Publicado por Aviation RO | Actualizado: Junio 2025

Volar no es magia: es física. Para entender cómo una aeronave de varias toneladas puede elevarse y mantenerse en el aire, es necesario conocer el papel de las alas, el comportamiento del aire y los principios físicos que rigen el vuelo. Este blog te guía paso a paso a través de los fundamentos que permiten que un avión vuele.

Las partes que hacen posible el vuelo

Las alas son las responsables principales de la sustentación. Su diseño está cuidadosamente adaptado para interactuar con el flujo de aire. Junto con ellas, el empenaje, el timón de altura, el timón de dirección, el fuselaje y el tren de aterrizaje forman el conjunto aerodinámico que permite gobernar y sostener la aeronave. En la parte frontal suelen ubicarse el motor y el panel de instrumentos.

Las alas tienen dos superficies clave:

• Extrados: la parte superior del ala.

• Intrados: la parte inferior.

El perfil aerodinámico del ala tiene forma curva por arriba y más plana por debajo. Esta diferencia genera velocidades distintas del aire al pasar por cada lado.

El Teorema de Bernoulli aplicado al vuelo

El Teorema de Bernoulli explica cómo la presión y la velocidad del aire están relacionadas. Cuanto mayor es la velocidad del aire, menor es su presión. Las partículas de aire que pasan por el extrados deben recorrer una distancia mayor que las del intrados, lo que las obliga a moverse más rápido, generando así una presión más baja arriba del ala y una presión más alta debajo. Esta diferencia crea una fuerza neta hacia arriba llamada sustentación.

Fórmula de Bernoulli:

Donde:

• p = presión

• \rho = densidad del aire

• v = velocidad del aire

Ángulo de ataque y pérdida

El ángulo de ataque es el ángulo entre la línea del ala y el flujo de aire relativo. A mayor ángulo, más sustentación… hasta cierto punto. Si se sobrepasa un límite, el aire deja de fluir correctamente por el extrados y se pierde la sustentación. Este fenómeno se llama pérdida o stall, y puede ser muy peligroso si no se corrige a tiempo.

Capa límite y flujo del aire

En la superficie del ala existe una capa límite, una delgada franja de aire donde las partículas pierden velocidad debido a la fricción. Si esta capa se separa completamente del ala, se interrumpe el flujo aerodinámico y se genera pérdida. Por eso, muchos aviones incorporan dispositivos de alerta de pérdida, que emiten un sonido cuando el ángulo de ataque es peligroso.

Fuerzas que actúan sobre el avión

• Sustentación: fuerza vertical generada por las alas que contrarresta el peso.

• Peso: fuerza hacia abajo generada por la gravedad.

• Empuje: generado por los motores, permite el avance.

• Resistencia: fuerza que se opone al movimiento hacia adelante.

Para que un avión vuele, la sustentación debe ser igual o mayor al peso, y el empuje debe superar la resistencia.

Fuentes consultadas:

• FAA - Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge

• EASA - Part-FCL Principles of Flight

• NASA Glenn Research Center - Beginner’s Guide to Aerodynamics