Usuario:

Viento

Storyboard

Modela las fuerzas aerodinámicas del viento sobre la planta: la fuerza de arrastre (drag) sobre la copa, el momento de volcamiento sobre el árbol, el perfil logarítmico de velocidades dentro del dosel, y la reconfiguracion aerodinámica de la copa flexible. El viento es agente de daño mecánico, favorecedor del intercambio de gases (reduce r_a), vector de dispersión de polen y semillas, y señal de desarrollo (thigmomorphogenesis).

>Modelo

ID:('ky', 7)


Arrastre

Storyboard



$F_{drag}=\frac{1}{2}\rho_{air}C_dA_{frontal}u^2$

$C_d$
Coeficiente de arrastre copa
$1$
$\r ho_{air}$
Densidad del aire
$kg/m³$
$u$
Velocidad del viento
$m/s$
$F_{drag}$
Fuerza de arrastre
$N$
$A_{frontal}$
Área frontal efectiva
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 50)


Perfil logarítmico

Storyboard



$u(z)=\frac{u_*}{\kappa}\ln\left(\frac{z}{z_0}\right)$

$kappa$
Constante de von Kármán
$1$
$u(z)$
Velocidad a altura z
$m/s$
$u_*$
Velocidad de fricción
$m/s$
$z$
Altura sobre el suelo
$m$
$z_0$
Longitud de rugosidad
$m$



>Modelo

ID:('gm', 51)


Reconfiguración copa

Storyboard



$A_{frontal}=A_0u^{-2\beta/3}$

$\beta$
Factor de flexibilidad
$1$
$u$
Velocidad del viento
$m/s$
$A_0$
Área frontal base
$m²$
$A_{frontal}$
Área frontal efectiva
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 52)


Momento volcamiento

Storyboard



$M_{volc}=F_{drag}h_{cm}$

$F_{drag}$
Fuerza de arrastre
$N$
$M_{volc}$
Momento de volcamiento
$N·m$
$h_{cm}$
Altura del centro de presión
$m$



>Modelo

ID:('gm', 53)


Momento resistente

Storyboard



$M_{res}=P_{placa}d_{root}$

$P_{placa}$
Fuerza de anclaje radicular
$N$
$M_{res}$
Momento resistente radicular
$N·m$
$d_{root}$
Brazo resistente raíz-suelo
$m$



>Modelo

ID:('gm', 54)


Riesgo volcamiento

Storyboard



$R_{up}=\frac{M_{volc}}{M_{res}}$

$R_{up}$
Índice de riesgo de volcamiento
$1$
$M_{volc}$
Momento de volcamiento
$N·m$
$M_{res}$
Momento resistente radicular
$N·m$



>Modelo

ID:('gm', 55)


Velocidad terminal semilla

Storyboard



$v_{term}=\sqrt{\frac{2m_{seed}g}{C_{d,seed}\rho_{air}A_{seed}}}$

$C_{d,seed}$
Coeficiente drag semilla
$1$
$m_{seed}$
Masa de semilla
$kg$
$\r ho_{air}$
Densidad del aire
$kg/m³$
$v_{term}$
Velocidad terminal semilla
$m/s$
$g$
Aceleración gravitacional
$m/s²$
$A_{seed}$
Área proyectada semilla
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 56)


Distancia dispersión

Storyboard



$L_{disp}=\frac{u\sqrt{2h_{seed}/g}}{1+v_{term}/(u+0.01)}$

$u$
Velocidad del viento
$m/s$
$v_{term}$
Velocidad terminal semilla
$m/s$
$h_{seed}$
Altura de liberación semilla
$m$
$L_{disp}$
Distancia de dispersión
$m$
$g$
Aceleración gravitacional
$m/s²$



>Modelo

ID:('gm', 57)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$C_d$
C_d
Coeficiente de arrastre copa
1
$C_{d,seed}$
C_d_seed
Coeficiente drag semilla
1
$kappa$
kappa
Constante de von Kármán
1
$\beta$
beta
Factor de flexibilidad
1
$R_{up}$
R_up
Índice de riesgo de volcamiento
1
$m_{seed}$
m_seed
Masa de semilla
kg
$\r ho_{air}$
rho_air
Densidad del aire
kg/m³
$u(z)$
u_z
Velocidad a altura z
m/s
$u_*$
u_star
Velocidad de fricción
m/s
$u$
u
Velocidad del viento
m/s
$v_{term}$
v_term
Velocidad terminal semilla
m/s
$P_{placa}$
P_placa
Fuerza de anclaje radicular
N
$F_{drag}$
F_drag
Fuerza de arrastre
N
$M_{volc}$
M_volc
Momento de volcamiento
N·m
$M_{res}$
M_res
Momento resistente radicular
N·m
$h_{seed}$
h_seed
Altura de liberación semilla
m
$h_{cm}$
h_cm
Altura del centro de presión
m
$z$
z
Altura sobre el suelo
m
$d_{root}$
d_root
Brazo resistente raíz-suelo
m
$L_{disp}$
L_disp
Distancia de dispersión
m
$z_0$
z_0
Longitud de rugosidad
m
$g$
g
Aceleración gravitacional
m/s²
$A_0$
A_0
Área frontal base
$A_{frontal}$
A_frontal
Área frontal efectiva
$A_{seed}$
A_seed
Área proyectada semilla

ID:(0, 7)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile