Aerodinámica de un Fórmula 1 | EXPLICADO | F1FD | Qué es resistencia aerodinamica | Qué es DRAG

Summary

El script del video ofrece una explicación detallada de la aerodinámica en las carreras de Fórmula 1. Se destaca cómo la forma de los monoplazas, diseñada para maximizar el rendimiento tanto en rectas como en curvas, es resultado de la escultura del viento y la ingeniería. Se menciona la influencia de la aerodinámica desde los años 70, especialmente la innovación de Lotus que permitió a los autos adherirse al piso y aumentar su agarre. Aunque la FIA prohibió el famoso efecto suelo, los diseñadores han encontrado formas de mantener a los autos pegados al asfalto utilizando principios como el de Venturi y la sustentación similar a la de los aviones. El video también aborda el balance entre la carga aerodinámica y la velocidad máxima, la importancia de la distribución de la carga en el vehículo y cómo el DRAC (drag) afecta la eficiencia del auto. Finalmente, se discute cómo las ruedas, a pesar de ser la parte menos eficiente aerodinámicamente, han sido adaptadas para minimizar su impacto en el rendimiento general del monoplaza.

Takeaways

• 🏎️ La fórmula 1 se enfoca en la velocidad y el máximo desempeño, con autos diseñados para alcanzar altas velocidades y manejar curvas a más de 250 km/h.
• 🚀 Los monoplazas tienen una forma peculiar para maximizar su rendimiento tanto en rectas como en curvas, lo que se debe a su diseño aerodinámico.
• 💨 La aerodinámica es crucial en las curvas; permite a los vehículos mantenerse pegados al suelo y manejar a altas velocidades sin perder adherencia.
• 📉 En los años 70, Lotus introdujo un concepto de aerodinámica que permitió a los monoplazas tomar curvas a mayor velocidad sin desviarse de la pista.
• 🛠️ Cada parte del auto ha sido diseñada para tener en cuenta el efecto del flujo de aire sobre el vehículo, similar al principio de sustentación de los aviones.
• ✈️ El efecto Bernoulli describe cómo la presión disminuye cuando la velocidad del fluido aumenta, lo que se utiliza en la forma de las alas de los aviones y en los diseños de los monoplazas.
• 🚫 La FIA prohibió el famoso efecto suelo debido a que era demasiado eficiente y podía causar accidentes si había imperfecciones en la superficie de la carretera.
• 🔄 El diseño del tubo de Venturi se utiliza en los monoplazas para canalizar el aire y generar carga aerodinámica, que es esencial para mantenerlos pegados al suelo.
• ⚙️ El alerón delantero y el difusor trasero son elementos clave en la generación de carga aerodinámica, con el 40% proveniente de ellos y el 50% restante del fondo plano.
• 💭 Un equilibrio entre la carga aerodinámica y la velocidad máxima es necesario; más carga aerodinámica mejora la adherencia en curvas pero reduce la velocidad en rectas.
• 📏 El coeficiente de arrastre (Cd) es una medida del arrastre del vehículo; se busca diseñar los monoplazas con la forma de una gota de agua para tener un Cd mínimo y un buen ángulo de ataque.
• 🔍 Las ruedas, a pesar de ser una parte esencial, son una de las áreas menos eficientes aerodinámicamente en los monoplazas, y los diseñadores trabajan en canalizar el aire alrededor de ellas para minimizar su impacto.

Q & A

¿Por qué los autos de Fórmula 1 tienen una forma tan peculiar?

Los autos de Fórmula 1 tienen una forma peculiar para maximizar su rendimiento tanto en rectas como en curvas. La forma de los monoplazas está diseñada para mejorar la aerodinámica y generar un mayor agarre al suelo, permitiendo tomar curvas a altas velocidades.

¿Cuál fue el impacto de la introducción de la aerodinámica en los monoplazas por Lotus en los años 70?

La introducción de la aerodinámica por Lotus permitió a los monoplazas tomar curvas a mayor velocidad sin salirse de la pista, ya que el coche se aplastaba contra el piso, generando un agarre descomunal que antes no se había visto en la competición.

¿Cómo funciona el efecto de sustentación en el ala de un avión y cómo se relaciona con la Fórmula 1?

El efecto de sustentación en el ala de un avión se debe a que el aire viaja más rápido por la parte superior de la ala, generando una presión más baja. Este principio se invertió en los coches de Fórmula 1 para generar un efecto suelo que permitía a los coches pegarse al pavimento y aumentar su agarre.

¿Por qué la FIA prohibió el famoso efecto suelo en los coches de Fórmula 1?

La FIA prohibió el efecto suelo debido a que, aunque era muy eficiente, generaba un riesgo significativo. Si había una imperfección en el asfalto, como un bache, se creaba una zona de alta presión en el suelo del vehículo y los coches salían volando, lo que representaba un peligro para la seguridad.

¿Cómo contribuye la forma del alerón delantero y el difusor trasero en la generación de carga aerodinámica en un monoplaza de Fórmula 1?

El alerón delantero da carga aerodinámica a la parte frontal y 'succión' el aire para canalizarlo hacia la parte inferior del auto. El difusor trasero, con su forma que expande el flujo, junto con el alerón delantero, genera el 40% de la carga aerodinámica del monoplaza.

¿Cuál es la fuente de la carga aerodinámica restante en un monoplaza de Fórmula 1?

El 50% restante de la carga aerodinámica es generada por el fondo plano, que contribuye con el efecto de Venturi, y el 10% restante lo genera la carrocería del vehículo.

¿Por qué es importante encontrar un equilibrio entre la carga aerodinámica y la velocidad punta en un monoplaza de Fórmula 1?

Es importante encontrar un equilibrio entre la carga aerodinámica y la velocidad punta porque, aunque una carga alta permite tomar curvas a alta velocidad, también reduce la velocidad en las rectas. Por lo tanto, es necesario optimizar el diseño para alcanzar el mejor rendimiento general.

¿Cómo afecta la distribución de la carga aerodinámica en el frente y la parte trasera del monoplaza su manejo en las curvas?

Si se coloca poca carga en el frente, el monoplaza tiende a subviraje y será de frente en las curvas. Si se coloca poca carga en la parte trasera, el coche no tendrá la atracción necesaria y habrá subviraje. Es crucial la distribución adecuada de la carga para un manejo óptimo.

¿Qué es el DRAC y cómo se relaciona con la aerodinámica del monoplaza de Fórmula 1?

El DRAC, o arrastre, es una especie de reflujo que se genera en la parte trasera del monoplaza y depende de la forma del objeto que enfrenta el flujo de aire. Se mide con una constante llamada coeficiente de arrastre. Un coeficiente de arrastre más bajo indica menos arrastre y mejor aerodinámica.

¿Por qué las ruedas de los monoplazas de Fórmula 1 son consideradas la parte menos eficiente aerodinámicamente del vehículo?

Las ruedas, debido a su forma cilíndrica, tienen un coeficiente de arrastre de 1.15, lo que es incluso más elevado que el de un cubo y representa una fuente significativa de pérdida de eficiencia en términos de aerodinámica.

¿Cómo los diseñadores de Fórmula 1 han lidiado con el problema aerodinámico de las ruedas?

Los diseñadores han encontrado maneras de canalizar el aire sobre y por los lados de las ruedas, utilizando elementos como el alerón frontal y varios aditamentos en la carrocería del vehículo, para minimizar el impacto negativo en la aerodinámica general del monoplaza.