— Q U E S T I Ó N: ¿Cómo funcionan los indicadores de los coches y los aviones? El velocímetro seguirá midiendo con precisión la velocidad independientemente de la fuerza con la que trabaje el motor, como en el caso de un coche que sube o baja una cuesta. ¿Cómo es posible? ¿Cómo mide un avión su velocidad? ¿Mide el flujo del viento sobre las alas? Si es así, ¿cómo compensan los instrumentos los vientos cruzados? ¿Y cómo funciona un indicador de actitud, a pesar de las fuerzas g que actúan sobre el avión? – Drew U.
A N S W E R: Dios, Drew. Son muchísimas preguntas. ¡Cuento seis signos de interrogación! Lo que pasa es que me pagan por columna, no por pregunta, así que es una carga bastante grande para un solo Answer Geek en una sola semana, sobre todo teniendo en cuenta que hay una fiesta importante que considerar y todo eso. Por no mencionar el hecho de que cuando enviaste tu pregunta, no marcaste la pequeña casilla que te habría permitido hacer una pequeña donación a tu servidor por todo el esfuerzo. Pero nadie lo hace nunca.
Por otro lado, las preguntas que has hecho son muy buenas. Si lo piensas, hay mucho en juego en la precisión de todos esos diales y medidores. La capacidad de medir la velocidad de avance con precisión es muy importante para la seguridad de los coches y de los aviones.
Por ejemplo, siempre quieres que el piloto tenga una idea de la velocidad a la que se mueve el avión cuando vas a aterrizar. Y tener una lectura precisa de la velocidad de tu vehículo es muy útil para evitar esas molestas multas de tráfico. Así que esto es lo que voy a hacer, Drew. Como soy un friki de las respuestas concienzudo, voy a responder a todas tus preguntas, pero las voy a dividir por la mitad. Esta semana veremos los coches; la próxima, los aviones.
Traducción de los números
Así que empecemos con el viejo y fiable velocímetro, ¿vale? La velocidad con la que se desplaza el coche puede estar relacionada con la fuerza con la que trabaja el motor y con el hecho de que vaya cuesta arriba o cuesta abajo, pero estos factores no tienen nada que ver con la medición de la velocidad. En cambio, el índice de rotación de un eje de transmisión se utiliza para determinar la velocidad a la que se mueve el coche. El truco aquí es traducir esa rotación en su equivalente en millas por hora.
Así es como se hace en los velocímetros analógicos – del tipo en el que una aguja apunta a un número en un dial. En el eje de transmisión hay un engranaje de tornillo sin fin, que se enrosca como un tornillo. Ese engranaje helicoidal hace girar un engranaje dentado que se encuentra en un extremo del cable del velocímetro. Dentro de ese cable hay un alambre giratorio que es impulsado directamente por la rotación del eje de transmisión.
Ahora en el otro extremo del alambre dentro del cable del velocímetro hay un imán. Ese imán se asienta dentro de algo llamado copa de arrastre, que está hecho de un metal no magnético, generalmente aluminio. El imán gira cuando el cable gira, creando un campo magnético que obliga a la copa de arrastre a girar en la misma dirección. El imán gira cuando el cable gira, creando un campo magnético que obliga a la copa de arrastre a girar en la misma dirección. Un muelle en espiral en el eje sirve para contrarrestar la rotación de la copa de arrastre.
Si usted acelera, el aumento del campo magnético mueve la copa de arrastre más allá; al reducir la velocidad, el muelle tira de la aguja hacia atrás. Todo el sistema está calibrado para que la aguja indique la velocidad adecuada. Cuando dejas de moverte del todo, el muelle tira de la aguja hasta el punto cero.
Funciones digitales
Los velocímetros digitales son un poco diferentes. Un coche con velocímetro digital utiliza un sensor de velocidad, que suele consistir en un imán rodeado por una bobina de alambre, bastante parecido a la pastilla de una guitarra eléctrica. El sensor se monta directamente junto a un engranaje de la transmisión, y cuando el engranaje gira, sus dientes pasan zumbando, interrumpiendo el campo magnético del sensor. El proceso es similar a la forma en que una cuerda que vibra activa la pastilla de una guitarra. El movimiento del engranaje produce una corriente eléctrica que es directamente proporcional a la velocidad de rotación del mismo. Un chip informático procesa la corriente y la traduce en un número que corresponde a la velocidad a la que se viaja, en millas o kilómetros por hora.
¿Lo entiendes? Bien. La próxima semana veremos cómo se determina la velocidad del aire. Para prepararte, Drew, quizá quieras ponerte al día con la ecuación de Bernoulli, porque por mucho que odie hacerlo, creo que voy a tener que echar un poco de matemáticas para que todo quede claro.
Todd Campbell es un escritor y consultor de Internet que vive en Seattle. The Answer Geek aparece semanalmente, normalmente los jueves.