El Secreto del Viento: Fórmulas que Todo Niño en Colombia Debe | ORBITECH

Velocidad del viento

Fórmulas para convertir y comparar velocidades del viento en diferentes unidades.

Conversión de m/s a km/h identity

v_{km/h} = v_{m/s} \times 3.6

Symbole	Signification	Unité
`v_{\text{m/s}}`	velocidad en metros por segundo Velocidad típica de brisas en zonas costeras como Cartagena	m/s
`v_{\text{km/h}}`	velocidad en kilómetros por hora Unidad común para reportar viento en Colombia	km/h

Dimensions : $[L] {[T]}^{- 1}$

Exemple : Si el viento en Cartagena sopla a 5 m/s, su velocidad en km/h es 5 × 3.6 = 18 km/h (brisa moderada)

Conversión de km/h a m/s identity

v_{m/s} = \frac{v_{km/h}}{3.6}

Symbole	Signification	Unité
`v_{\text{km/h}}`	velocidad en kilómetros por hora Velocidad típica en informes meteorológicos colombianos	km/h
`v_{\text{m/s}}`	velocidad en metros por segundo Unidad científica para medir viento	m/s

Dimensions : $[L] {[T]}^{- 1}$

Exemple : Si en Medellín el viento alcanza 36 km/h, en m/s es 36 ÷ 3.6 = 10 m/s (viento fuerte en montaña)

Escala de Beaufort simplificada approximation

v_{km/h} = 3 \times {(B + 1)}^{2}

Formes alternatives

$B = \sqrt{\frac{v_{km/h}}{3}} - 1$ — Para calcular la escala Beaufort a partir de la velocidad

Symbole	Signification	Unité
`B`	escala Beaufort (0 a 12) Escala que clasifica la fuerza del viento en números enteros
`v_{\text{km/h}}`	velocidad aproximada en km/h Valores redondeados para primaria	km/h

Dimensions : $[L] {[T]}^{- 1}$

Exemple : Un viento de escala 3 en la escala Beaufort corresponde a v = 3 × (3+1)² = 48 km/h (brisa fuerte en la costa Caribe)

Fórmulas para calcular la energía que transporta el viento, clave para entender molinos y turbinas eólicas.

Energía cinética del viento definition

E = \frac{1}{2} m v^{2}

Symbole	Signification	Unité
`E`	energía cinética del viento Energía que puede mover objetos o generar electricidad	julio (J)
`m`	masa de aire en movimiento Para primaria, usamos masas pequeñas como 1 kg o 5 kg	kilogramo (kg)
`v`	velocidad del viento Velocidad típica de brisas en zonas rurales colombianas	metro por segundo (m/s)

Dimensions : $[M] {[L]}^{2} {[T]}^{- 2}$

Exemple : Una brisa de 4 m/s que mueve 3 kg de aire tiene E = 0.5 × 3 × 4² = 24 J (suficiente para mover una cometa pequeña)

Potencia del viento en un área law

P = \frac{1}{2} ρ A v^{3}

Symbole	Signification	Unité
`P`	potencia del viento Energía por segundo que puede generar un molino	vatio (W)
`\rho`	densidad del aire Valor típico: 1.2 kg/m³ en Colombia	kilogramo por metro cúbico (kg/m³)
`A`	área barrida por el viento Ejemplo: aspas de molino de 2 m de largo	metro cuadrado (m²)
`v`	velocidad del viento Velocidad típica en la Sabana de Bogotá	metro por segundo (m/s)

Dimensions : $[M] {[L]}^{2} {[T]}^{- 3}$

Exemple : Un molino con aspas de A=3 m² en viento de 5 m/s genera P = 0.5 × 1.2 × 3 × 5³ = 225 W (suficiente para encender 2 bombillos LED)

Energía total en un tiempo dado identity

E_{total} = P \times t

Symbole	Signification	Unité
`E_{\text{total}}`	energía total generada Energía acumulada en un tiempo determinado	julio (J)
`P`	potencia del viento Potencia calculada con la fórmula anterior	vatio (W)
`t`	tiempo en segundos Ejemplo: 1 hora = 3600 s	segundo (s)

Dimensions : $[M] {[L]}^{2} {[T]}^{- 2}$

Exemple : Si el molino genera 225 W durante 1 hora (3600 s), E = 225 × 3600 = 810 000 J (energía para cargar un celular 10 veces)

Fórmulas para calcular la fuerza que ejerce el viento sobre objetos, útil para entender por qué vuelan cometas o se caen techos.

Presión del viento law

P = \frac{1}{2} ρ v^{2}

Symbole	Signification	Unité
`P`	presión del viento Fuerza por unidad de área que ejerce el viento	pascal (Pa)
`\rho`	densidad del aire Valor típico en Colombia: 1.2 kg/m³	kilogramo por metro cúbico (kg/m³)
`v`	velocidad del viento Velocidad típica en zonas abiertas	metro por segundo (m/s)

Dimensions : $[M] {[L]}^{- 1} {[T]}^{- 2}$

Exemple : El viento a 8 m/s ejerce P = 0.5 × 1.2 × 8² = 38.4 Pa (suficiente para mover hojas secas pero no ramas gruesas)

Fuerza del viento sobre un área law

F = P \times A

Symbole	Signification	Unité
`F`	fuerza ejercida por el viento Fuerza equivalente al peso de objetos	newton (N)
`P`	presión del viento Calculada con la fórmula anterior	pascal (Pa)
`A`	área expuesta al viento Ejemplo: una cometa de 0.5 m²	metro cuadrado (m²)

Dimensions : $[M] [L] {[T]}^{- 2}$

Exemple : Una cometa de 0.5 m² en viento de 38.4 Pa recibe F = 38.4 × 0.5 = 19.2 N (equivalente a levantar 1.9 kg)

Fuerza de arrastre simplificada approximation

F = k \cdot A \cdot v^{2}

Symbole	Signification	Unité
`F`	fuerza de arrastre Fuerza que intenta mover un objeto	newton (N)
`k`	constante de arrastre Valor típico: 0.6 para objetos planos
`A`	área frontal Ejemplo: una tabla de 1 m²	metro cuadrado (m²)
`v`	velocidad del viento Velocidad típica en zonas rurales	metro por segundo (m/s)

Dimensions : $[M] [L] {[T]}^{- 2}$

Exemple : Una tabla de 1 m² con k=0.6 en viento de 5 m/s recibe F = 0.6 × 1 × 5² = 15 N (equivalente a levantar 1.5 kg)