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¿La velocidad del viento producido por un ventilador aumenta continuamente hasta el infinito con la velocidad de giro de la hélice?

Imagina un escenario: En un stand, un $RC$ El motor del avión está montado en un soporte. El motor tiene un $8x4$ de apoyo que se adjunta. En el modelo teórico, si el giro del motor se puede aumentar infinitamente sin que se queme,

  • ¿el viento que produce hacia la parte trasera al girar la hélice aumentará siempre o se estabilizará con el tiempo?

¿Podría responder a esta pregunta en el mundo real? Es decir, lo que ocurriría en el mundo real teniendo en cuenta todos los fenómenos como la fricción, la resistencia del aire y otros fenómenos relacionados.

  • Sea cual sea la respuesta, ¿hay alguna fuente autorizada que pueda citar?

Gracias

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Asher Puntos 1768

Para que un ventilador o un aspa de hélice desvíe el aire hacia atrás, tiene que haber aire donde está el aspa, obviamente. Un ventilador empuja el aire, y empujar es algo que requiere un contacto físico.

La velocidad del viento es una medida del movimiento relativo medio de cada una de las moléculas del aire: en un momento dado, en la atmósfera hay moléculas que van en todas direcciones a distintas velocidades, pero si hay más en una dirección que en otra, o si las que van en esa dirección tienden a ser más rápidas, entonces hay viento. Así es como las aspas de un ventilador generan viento: toman las moléculas de aire y las empujan en una dirección determinada.

"Toma moléculas de aire" está redactado deliberadamente, porque para que un ventilador sople aire, tiene que conseguir aire para soplar. Imagina que pones el ventilador en un cubo de agua y empieza a "soplar" el agua del cubo: una vez que el cubo está vacío, el ventilador deja de soplar agua porque ya no hay agua que soplar.

Lo mismo ocurre con un ventilador: si las aspas del ventilador van demasiado deprisa, una de ellas recogerá todo el aire y lo expulsará, pero para cuando la segunda aspa se acerque, las únicas moléculas que hay para que las coja son las que ya iban en esa dirección. Naturalmente, éstas se mueven a distintas velocidades en torno a una media en esa dirección, y cuanto más rápido vayan ya, menos energía podrá impartirles el aspa del ventilador. Se produce entonces un efecto de meseta en el que hay una velocidad máxima a la que el aspa del ventilador puede empujar el aire, y esa velocidad coincide con la velocidad del sonido en ese medio, es decir, la velocidad a la que las moléculas ya iban de forma natural.

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