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C-9995
La fórmula del viento
Para calcular esto hace falta conocer tres variables:
1. La densidad del aire. En física se utiliza en
símbolo " p " para la densidad, e indica la masa de
un gas, en kg por m3. La densidad del aire es 1,22.
2. La velocidad del viento dominante (v) en metros
por segundo (m/s).
3. El área (A) en m2 , de la sección transversal que
deseamos calcular la potencia del viento.
Fórmula de la potencia del viento:
N = 0,5 · ρ · A · v
p
es la letra griega rho, que representa la
densidad.
N
es la potencia.
A
es el área de la sección transversal.
v3 significa que el valor de la velocidad debe
multiplicarse tres veces por si mismo.
Vamos a suponer que el viento actúa sobre un molino
de viento que tienen una superficie de palas de 1 m2,
con una densidad de r= 1,22 y una velocidad de 10 m/s
o 36 km/h (v3 = 10 x 10 x 10 = 1.000), en dicho caso se
produciría una potencia en el rotor de 0,5 x 1,22 x 1 x
1.000 = 610 watt
¿Cómo puede tomar la pala del molino la
energía del viento?
Ahora llegamos al secreto real de un molino de viento:
Es decir, ¿cómo se las arregla para absorber la energía
cinética del viento y convertirla en el movimiento de
rotación?. Vamos a descubrir el secreto haciendo un
experimento.
Sumar y descomponer fuerzas
Podemos sumar fuerzas de distintas medidas y
direcciones representándolas mediante flechas. La
longitud de las flechas indicarán la magnitud de cada
fuerza, y su dirección indicará la línea de actuación de
cada una.
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Dos fuerzas individuales producen una tercera fuerza
resultante. Si actúan sobre un punto común, puedes
sumarlas mediante un paralelogramo de fuerzas.
Para cada fuerza, se dibuja una línea paralela a
través de la punta de la flecha de la otra fuerza. El
punto donde se cruzan las líneas paralelas es el
punto donde termina la fuerza resultante.
Fuerza individual 1
Fuerza individual 2
Puede añadir hasta fuerzas con un paralelogramo fuerza
También es posible lo contrario, es decir, descomponer
una fuerza conocida en dos fuerzas individuales cuyas
direcciones conocemos, pero cuyas magnitudes
queremos determinar. Vamos a hacerlo para
determinar las fuerzas del Experimento 5.
05 Experimento
El viento sobre el plano inclinado
Materiales: secador del pelo, tarjeta postal, cinta
adhesiva
Retira todas las palas del rotor. Inserta una barra larga
en el buje, y sujeta con cinta adhesiva la mitad de una
tarjeta postal a la barra, de modo que quede plana
frente al aire del secador de pelo (perpendicular al
aire). Esta será tu pala de pruebas. Coloca este
montaje en el canto de la mesa.
Ahora haz que el secador sople (no demasiado fuerte)
contra la pala desde el frente. Verás como apenas se
mueve.
info@cebekit.com
Fuerza resultante
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