Πώς καταφέρνουν να πετούν τα αεροπλάνα;

Το να βλέπουμε ένα τεράστιο μεταλλικό αεροπλάνο να απογειώνεται και να μένει στον αέρα μοιάζει σχεδόν μαγικό. Στην πραγματικότητα, όμως, πίσω από την πτήση κρύβεται η φυσική και οι τέσσερις βασικές δυνάμεις που δρουν πάνω σε κάθε αεροσκάφος.

Η άνωση

Οι φτερούγες ενός αεροπλάνου έχουν ειδικό σχήμα, πιο κυρτό στο πάνω μέρος και πιο επίπεδο στο κάτω. Όταν το αεροπλάνο κινείται μπροστά, ο αέρας πάνω από το φτερό κινείται πιο γρήγορα από τον αέρα που περνάει κάτω από αυτό. Σύμφωνα με την αρχή του Bernoulli, εκεί που η ροή είναι πιο γρήγορη η πίεση μειώνεται. Έτσι, δημιουργείται μια ανωδική δύναμη – η άνωση – που σηκώνει το αεροπλάνο.

Η ώθηση

Για να κινηθεί το αεροπλάνο προς τα εμπρός χρειάζεται δύναμη. Αυτήν τη δίνουν οι κινητήρες ή οι έλικες, παράγοντας την ώθηση. Όσο μεγαλύτερη η ώθηση, τόσο πιο γρήγορα κινείται το αεροπλάνο και τόσο περισσότερη άνωση παράγεται από τις φτερούγες.

Η βαρύτητα

Απέναντι στην άνωση βρίσκεται η βαρύτητα. Το βάρος του αεροσκάφους τραβάει προς τα κάτω. Αν η άνωση είναι μεγαλύτερη από το βάρος, το αεροπλάνο ανεβαίνει. Αν είναι μικρότερη, κατεβαίνει.

Η οπισθέλκουσα

Καθώς το αεροπλάνο προχωρά, ο αέρας αντιστέκεται στην κίνησή του. Αυτή η αντίσταση λέγεται οπισθέλκουσα. Οι αεροναυπηγοί σχεδιάζουν το σώμα και τα φτερά με τρόπο αεροδυναμικό για να μειώνεται όσο γίνεται αυτή η δύναμη.

Η ισορροπία των δυνάμεων

Η πτήση δεν είναι τίποτα άλλο από ένα συνεχές «παιχνίδι ισορροπίας» ανάμεσα στις τέσσερις δυνάμεις: άνωση – βαρύτητα, ώθηση – οπισθέλκουσα. Όσο το αεροπλάνο κινείται αρκετά γρήγορα, οι φτερούγες παράγουν άνωση ικανή να το κρατήσει στον αέρα.

Έτσι εξηγείται το φαινομενικά παράδοξο: ένα μεταλλικό «πουλί» βάρους τόνων μπορεί να πετάξει, ταξιδεύοντας με ασφάλεια πάνω από ηπείρους και ωκεανούς.