La aerodinámica de un F1 explicada para aficionados

En muchas ocasiones se oye que un Fórmula 1 es el coche más rápido del mundo. Según como se mire, no es cierto del todo. En línea recta no lo es. En circuitos sin embargo sí que lo es. Puede parecer contradictorio, pero técnicamente tiene su razón de ser. El motivo por el cual un Fórmula 1 es imbatible en circuitos, es debido a que la carga aerodinámica que produce es tal, que le hace pegarse al asfalto como una lapa y ello le hace volar en el paso por curva. A continuación se mostrarán los principios físicos que más afectan a la aerodinámica en los F1.

El porqué de la carga aerodinámica o la clave la tiene el físico Bernouilli. Según su teoría, si la velocidad de un fluido, líquido o gas, aumenta, la presión ejercida disminuye y viceversa. Gráficamente se puede ver mejor. En la siguiente imagen se puede ver cómo actúa el aire sobre el ala de un avión:

Las flechas indican cómo fluye el aire. El aire que fluye por encima del ala, tiene mayor velocidad que el aire que fluye por debajo. Esto hace que la presión ejercida encima del ala sea menor que la que se ejerce por debajo y por ende, se sustentará. La aerodinámica de un Fórmula 1 es completamente el espejo de un ala de un avión. No obstante, para que funcione correctamente, se necesita que el monoplaza coja cierta velocidad para que pueda trabajar bien. Por eso mismo, un Fórmula 1, yendo a más de 200 km/h podría ir por el techo de un túnel.

La aerodinámica de un bólido de éstos les produce tal agarre que, en las frenadas son capaces de tener deceleraciones de más de 200km/h en unos 100m de longitud. Asimismo el agarre que la propia aerodinámica produce, hace que su centro de gravedad baje unos milímetros y darle mayor estabilidad al coche y gracias a ello es capaz de volar por las curvas rápidas.

Pero todo esto viene acompañado del denominado efecto coanda. Este principio, también referido a la parte de dinámica de fluidos, se basa en que un fluido tiende a ser atraído hacia una superficie sólida, vecina a su trayectoria. Pero la superficie ha de tener un gradiente progresivo y no escalonado.

A continuación, se muestran dos imágenes en las que se muestran como interactúa un flujo de aire sobre dos superficies. 

En ambas imágenes se puede apreciar como un flujo de aire (flechas azules) es atraído hacia un cuerpo. La diferencia también salta a la vista. Se puede ver como cuando ese aire transcurre por un objeto con un gradiente progresivo, fluye por todo el objeto hasta volver a encontrarse al otro lado y así apagar la vela. Sin embargo en el segundo gráfico, el objeto, al tener un gradiente escalonado, hace que se produzcan turbulencias y no se pueda apagar la vela.

En este caso, en la primera imagen sí se produce el efecto coanda de una manera efectiva mientras que en el segundo no. En un monoplaza, es muy importante que se produzca efectivamente este fenómeno ya que del otro modo, se produciría demasiada fuerza de arrastre o de rozamiento además de que los diferentes elementos aerodinámicos, no realizarían su función y se perderían muchos puntos aerodinámicos.