Principais for\u00e7as atuantes em corpos movendo-se no ar:<\/strong><\/p>\n Sustenta\u00e7\u00e3o:<\/strong> For\u00e7a gerada sobre o corpo s\u00f3lido na dire\u00e7\u00e3o transversal ao escoamento causada pelas diferentes press\u00f5es desenvolvidas nas duas faces do perfil geom\u00e9trico do corpo s\u00f3lido. <\/p>\n<\/blockquote>\n Esta \u00e9 a for\u00e7a respons\u00e1vel por elevar o avi\u00e3o e mant\u00ea-lo no ar. Para que isso ocorra a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o tem que ser maior ou igual ao peso da aeronave. Em um avi\u00e3o, algumas pequenas partes contribuem para a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o por\u00e9m a maior parte \u00e9 gerada pela asa do avi\u00e3o. Existem diversos fatores que contribuem para a sustenta\u00e7\u00e3o do avi\u00e3o, sendo eles a velocidade de v\u00f4o, a altitude em que o avi\u00e3o esta voando, por\u00e9m os mais importantes s\u00e3o as dimens\u00f5es da asa e o formato do perfil da asa. <\/p>\n<\/blockquote>\n Arrasto:<\/strong> For\u00e7a gerada sobre o corpo s\u00f3lido na dire\u00e7\u00e3o e sentido do escoamento pela a\u00e7\u00e3o do atrito do ar com a superf\u00edcie do corpo e das diferen\u00e7as de press\u00e3o produzidas sobre as superf\u00edcies.<\/p>\n Durante o movimento do avi\u00e3o pelo ar, a for\u00e7a de arrasto \u00e9 gerada pela resist\u00eancia do ar e tende a puxar o avi\u00e3o para tr\u00e1s, ou seja, \u00e9 oposta ao sentido de movimento. <\/p>\n Empuxo: <\/strong>\u00c9 gerado pelo motor do avi\u00e3o e tem a finalidade de movimentar o avi\u00e3o para frente. Pode ser produzida por h\u00e9lices ou turbinas.<\/p>\n Peso:<\/strong> O peso \u00e9 uma for\u00e7a que atua sempre na dire\u00e7\u00e3o vertical e \u00e9 conseq\u00fc\u00eancia da for\u00e7a da gravidade, que atrai todos os corpos para o centro da terra. Este \u00e9 um dos desafios do estudo de aerodin\u00e2mica, pois para uma aeronave voar ela precisa gerar uma for\u00e7a maior do que seu pr\u00f3prio peso.<\/p>\n<\/blockquote>\n Principais partes que comp\u00f5em um avi\u00e3o<\/strong><\/p>\n Asa:<\/strong> \u00c9 a principal respons\u00e1vel pela sustenta\u00e7\u00e3o do avi\u00e3o, em geral os fatores mais importantes para sustenta\u00e7\u00e3o s\u00e3o largura, espessura, comprimento e perfil aerodin\u00e2mico da asa. Existem diferentes modelos de asas, tais como asas retas, ou asas enflexadas. Geralmente opta-se pelo enflexamento de uma asa para aumentar sua \u00e1rea sem aumentar demasiadamente seu comprimento, isto \u00e9 adotado em avi\u00f5es de transporte de passageiros. A ponta da asa tamb\u00e9m influencia seu desempenho. Superf\u00edcies de comando:<\/strong><\/p>\n Ailerons:<\/strong> Possibilitam ao piloto fazer a aeronave girar Dispositivos de Aumento da Sustenta\u00e7\u00e3o:<\/strong><\/p>\n Flaps: <\/strong>S\u00e3o pequenas placas moveis que quando acionadas aumentam a \u00e1rea da asa ou aumentam o caminho que o ar percorre ao passar pela asa e possibilitam um ganho de sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/blockquote>\n Sistema de propuls\u00e3o:<\/strong><\/p>\n Motor: <\/strong>Existem de v\u00e1rios tipos e pot\u00eancias, sendo aplicados de acordo com a fun\u00e7\u00e3o da aeronave, por exemplo avi\u00f5es de guerra utilizam turbinas com uma pot\u00eancia muito alta, j\u00e1 avi\u00f5es comerciais utilizam motores adequados ao seu peso, pois n\u00e3o realizam manobras extremas. Outros sistemas<\/strong><\/p>\n Trem de Pouso:<\/strong> \u00c9 geralmente adequado ao peso da aeronave e ao terreno em que a aeronave pousar\u00e1, atualmente existem trens de pouso adequados para pousos em \u00e1gua, neve ou pistas de ch\u00e3o batido.<\/p>\n<\/blockquote>\n Fonte: termo.furg.br<\/p>\n \n O fen\u00f4meno da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica<\/strong> \u00e9 um caso paradigm\u00e1tico de consolida\u00e7\u00e3o e divulga\u00e7\u00e3o continuada de erros interpretativos e um dos fen\u00f4menos f\u00edsicos que mais gera\u00e7\u00f5es perpassou e durante mais tempo. Tem as suas ra\u00edzes bem presas na comunidade cient\u00edfica e na sociedade, desde o engenheiro aeron\u00e1utico ao comum cidad\u00e3o, passando pelo professor de f\u00edsica na escola, qual fen\u00f4meno secular.<\/p>\n Em 2006, na revista A F\u00edsica na Escola, em um artigo intitulado A Vis\u00e3o de um Engenheiro Aeron\u00e1utico acerca da Sustenta\u00e7\u00e3o, Bernoulli e Newton [1], Charles N.<\/p>\n Eastlake apresenta a sua vis\u00e3o sobre o mecanismo da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica, nos termos da conserva\u00e7\u00e3o da massa, da energia e do momento. O artigo foi publicado inicialmente, anos antes, no jornal The Physics Teacher. Eastlake \u00e9 docente na Embry-Riddle Aeronautical University.<\/p>\n O artigo come\u00e7a com um desafio aos leitores, no sentido de responderem, em estilo de \u0093escolha m\u00faltipla\u0094, quais as explica\u00e7\u00f5es que consideram v\u00e1lidas para o mecanismo de produ\u00e7\u00e3o da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica em aerof\u00f3lios. As explica\u00e7\u00f5es passam pela \u0093lei de Bernoulli\u0094 e pela(s) lei(s) de Newton.<\/p>\n Para o autor do artigo, ambas as explica\u00e7\u00f5es apresentadas s\u00e3o verdadeiras.<\/p>\n Volvidos 3 anos ap\u00f3s a publica\u00e7\u00e3o, foime proposto que apresentasse aqui n\u0092 A F\u00edsica na Escola uma contra-argumenta\u00e7\u00e3o v\u00e1lida no sentido de denunciar e esclarecer alguns erros de interpreta\u00e7\u00e3o expostos no primeiro artigo supra referido.<\/p>\n Neste esp\u00edrito, o presente artigo visa a dirimir o que considero serem erros de interpreta\u00e7\u00e3o em rela\u00e7\u00e3o ao mecanismo aerodin\u00e2mico. \u00c9 ainda minha inten\u00e7\u00e3o apresentar uma explica\u00e7\u00e3o clara sobre o mesmo, ao arrepio da deturpa\u00e7\u00e3o cl\u00e1ssica amplamente divulgada, ou melhor das mais variadas deturpa\u00e7\u00f5es interpretativas, que, por um lado, tanto associam o fen\u00f4meno a princ\u00edpios f\u00edsicos incompat\u00edveis, como tamb\u00e9m, por outro, introduzem concep\u00e7\u00f5es que n\u00e3o fazem sentido na realidade f\u00edsica, ou, ainda, que, ao pretenderem dar uma vis\u00e3o mais correta acerca do mecanismo, cae(m) em insufici\u00eancias e tamb\u00e9m elas se deixam \u0093contaminar\u0094 pela tradi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Na verdade, a vis\u00e3o de Eastlake, em rela\u00e7\u00e3o ao mecanismo aerodin\u00e2mico – e, aten\u00e7\u00e3o, que n\u00e3o me estou a referir \u00e0 quantifica\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica – n\u00e3o consegue fugir muito \u00e0 abordagem \u0093cl\u00e1ssica\u0094, tal como ainda \u00e9 divulgado em contexto acad\u00eamico, embora contudo j\u00e1 com alguma \u0093filtragem\u0094 em refer\u00eancia a alguns nonsenses entre os quais o princ\u00edpio de \u0093iguais tempos de tr\u00e2nsito\u0094 \u00e9 talvez o seu \u0093mais famoso representante\u0094.<\/p>\n Deste ponto de vista, o autor Eastlake n\u00e3o tem \u0093culpa\u0094 nessa consolida\u00e7\u00e3o interpretativa de conhecimento cient\u00edfico, porventura menos precisa, para n\u00e3o dizer errada, sobre o fen\u00f4meno em an\u00e1lise. Ele at\u00e9 diz que \u00e9 \u0093a aerodin\u00e2mica como ensinada para engenheiros\u0094… e at\u00e9 tem mesmo raz\u00e3o nisso! Vamos por partes…<\/p>\n A utiliza\u00e7\u00e3o abusiva do chamado \u0093princ\u00edpio de Bernoulli\u0094, na aerodin\u00e2mica, e a aplica\u00e7\u00e3o inapropriada das leis de Newton do movimento, para explicar o mecanismo da sustenta\u00e7\u00e3o, t\u00eam sido uma constante na literatura contempor\u00e2nea, um exemplo cl\u00e1ssico de esgrima cient\u00edfica e liter\u00e1ria sem fim.<\/p>\n Autores como Smith [2] e Fletcher [3] inicialmente publicaram diversos esclarecimentos sobre a boa e a m\u00e1 aplica\u00e7\u00e3o do \u0093princ\u00edpio de Bernoulli\u0094. Mais recentemente, outros autores como Anderson e Eberhardt [4] assomaram-se como os \u0093absolutistas\u0094 das leis de Newton, entre outros que surgiram como defensores da aboli\u00e7\u00e3o do que chamaram ser o \u0093abuso bernoulliano\u0094.<\/p>\n Desde ent\u00e3o que a pol\u00eamica sobre o assunto do mecanismo aerodin\u00e2mico se incendiou. Muitas obras e artigos foram publicados sobre o assunto. Muitos dos que propuseram substituir o teorema da conserva\u00e7\u00e3o da energia pelas leis de Newton, acabaram quase sempre por confundir, no fim, o mecanismo da sustenta\u00e7\u00e3o com os seus efeitos e quantifica\u00e7\u00e3o matem\u00e1tica. Esta vertente nociva est\u00e1 bem patente, por exemplo, na atribui\u00e7\u00e3o da componente downwash do escoamento extradorsal \u00e0 causa da sustenta\u00e7\u00e3o. Assim, ao tentar-se \u0093exterminar\u0094 a \u0093fal\u00e1cia bernoulliana\u0094, por vezes cai-se tamb\u00e9m em novas \u0093fal\u00e1cias\u0094, o que traz ainda mais confus\u00e3o para a discuss\u00e3o…<\/p>\n Fa\u00e7a-se, j\u00e1, uma nota em rela\u00e7\u00e3o ao cuidado que se deve ter, para n\u00e3o cair em \u0093fal\u00e1cias\u0094, nas diferen\u00e7as de abordagens. Mecanismo da sustenta\u00e7\u00e3o n\u00e3o \u00e9 o mesmo que os efeitos da sustenta\u00e7\u00e3o nem ainda a sua quantifica\u00e7\u00e3o. H\u00e1 que saber distinguilos, e o que est\u00e1 aqui em discuss\u00e3o \u00e9 o mecanismo e n\u00e3o os seus efeitos ou quantifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Conserva\u00e7\u00e3o do momento<\/strong><\/p>\n Na vis\u00e3o cl\u00e1ssica de Eastlake, a dita lei de Bernoulli \u00e9 v\u00e1lida como explica\u00e7\u00e3o da gera\u00e7\u00e3o de sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica, nos termos da conserva\u00e7\u00e3o da energia, bem como as leis de Newton nos termos da conserva\u00e7\u00e3o do momento.<\/p>\n conserva\u00e7\u00e3o do momento. Ora, comecemos pela \u00faltima vertente explicativa. Em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 aplica\u00e7\u00e3o da conserva\u00e7\u00e3o do momento pelas leis de Newton, nada h\u00e1 de importante a retificar, pelo que a sustenta\u00e7\u00e3o produzida \u00e9 igual \u00e0 altera\u00e7\u00e3o do momento do ar deslocado em sentido descendente por unidade de tempo. <\/p>\n Ou seja, a derivada parcial do momento linear em rela\u00e7\u00e3o ao tempo \u00e9 igual \u00e0 massa vezes a derivada parcial da velocidade em rela\u00e7\u00e3o ao tempo (a acelera\u00e7\u00e3o), ou seja:<\/strong><\/p>\n A express\u00e3o F = m.a \u00e9 precisamente a 2\u00aa lei de Newton. Quanto maior for a varia\u00e7\u00e3o do momento do ar no tempo, maior a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o; quanto maior for a quantidade de massa acelerada, ou, dito de outra forma, quanto maior for a acelera\u00e7\u00e3o da massa, maior a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o. A Fig. 1 mostra a descens\u00e3o das camadas de fluido adjacentes com o escoamento em contorno do extradorso da asa.<\/p>\n Mas, se repararmos com aten\u00e7\u00e3o, tal como foi chamado \u00e0 aten\u00e7\u00e3o, a igualdade supra apresentada \u00e9 apenas uma equival\u00eancia, ou seja, apresenta uma compatibilidade com a produ\u00e7\u00e3o de sustenta\u00e7\u00e3o mas n\u00e3o \u00e9 um mecanismo \u0093as is\u0094. Ou seja, nestes termos, n\u00e3o \u00e9 correto afirmar que a conserva\u00e7\u00e3o do momento explica a produ\u00e7\u00e3o de sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Conserva\u00e7\u00e3o da energia <\/strong><\/p>\n Vamos agora, de seguida, fazer uma breve visita ao f\u00edsico su\u00ed\u00e7o, Daniel Bernoulli. O comumente chamado \u0093princ\u00edpio de Bernoulli\u0094, que exprime a conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica, \u00e9 ligado, por tradi\u00e7\u00e3o, ao mecanismo da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica.<\/p>\n Na sua obra Hydrodynamica, de 1738, e com base no esp\u00edrito de algumas figuras apresentadas em Ap\u00eandice \u00e0 obra, Bernoulli aludia \u00e0 conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica no sentido em que uma velocidade maior no escoamento de \u00e1gua tinha como efeitos uma diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o nas paredes do tubo, uma vez aberta uma se\u00e7\u00e3o que permitisse o escoamento do fluido. A forma original da equa\u00e7\u00e3o, por tradi\u00e7\u00e3o atribu\u00edda a Daniel Bernoulli embora apresentada inicialmente pelo seu colega Leonhard Euler, \u00e9 escrita como<\/p>\n Ela equaciona, em seus termos, a velocidade, a gravidade e a press\u00e3o do fluido. Sendo ? a densidade do fluido (massa volum\u00e9trica) constante, ela pode ser reescrita na seguinte forma<\/p>\n em que v \u00e9 a velocidade, g \u00e9 a acelera\u00e7\u00e3o da gravidade, h \u00e9 a altura dos pontos considerados a um dado n\u00edvel de refer\u00eancia, e p \u00e9 a press\u00e3o est\u00e1tica.<\/p>\n Esta equa\u00e7\u00e3o exprime, na forma completa, a conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica, ou seja:<\/strong> a soma da energia cin\u00e9tica com a energia potencial gravitacional e a energia potencial de press\u00e3o \u00e9 uma constante. Quando aplicada a dois pontos, 1 e 2, de um fluido obt\u00e9m-se que <\/p>\n Simplificando a equa\u00e7\u00e3o, considerando dois pontos situados ao mesmo n\u00edvel segue que<\/p>\n Esta \u00faltima equa\u00e7\u00e3o mostra que a diferen\u00e7a de press\u00e3o est\u00e1tica entre dois pontos de um fluido situados ao mesmo n\u00edvel \u00e9 sim\u00e9trica da diferen\u00e7a de press\u00e3o din\u00e2mica (que \u00e9 uma medida da energia cin\u00e9tica) entre eles. Se p2 < p1 ent\u00e3o v2 > v1. Esta \u00e9 a forma da equa\u00e7\u00e3o tradicionalmente mais chamada de \u0093equa\u00e7\u00e3o de Bernoulli\u0094.<\/p>\n As \u0093fal\u00e1cias\u0094<\/strong><\/p>\n A grande \u0093fal\u00e1cia\u0094 em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 gera\u00e7\u00e3o da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica prendese com o \u0093princ\u00edpio de Bernoulli\u0094, ou seja, com a aplica\u00e7\u00e3o da conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica como mecanismo da gera\u00e7\u00e3o de for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o. Para autores como Weltner [7], a \u0093equa\u00e7\u00e3o de Bernoulli\u0094 deveria ser derivada da acelera\u00e7\u00e3o tangencial, pelas equa\u00e7\u00f5es de Euler que relacionam o movimento do fluido com as leis de Newton. Ou seja, o aumento da velocidade ocorre em consequ\u00eancia da diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o.<\/p>\n Esta demonstra\u00e7\u00e3o pretende evitar interpreta\u00e7\u00e3o errada no que toca \u00e0 rela\u00e7\u00e3o de causalidade. Sabendo-se a varia\u00e7\u00e3o da press\u00e3o consegue-se calcular a varia\u00e7\u00e3o da velocidade e vice-versa. Em escoamento livre uma maior velocidade, de per si, n\u00e3o causa diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica. <\/p>\n Se a velocidade aumenta, n\u00e3o \u00e9 pressuposto que a press\u00e3o est\u00e1tica diminua, pois esta \u00e9 igual \u00e0 press\u00e3o atmosf\u00e9rica envolvente, ao contr\u00e1rio do que a \u0093fal\u00e1cia\u0094 explicativa do fen\u00f4meno elevat\u00f3rio da folha de papel pretende demonstrar (Fig. 2).<\/p>\n Todavia, j\u00e1 se a press\u00e3o \u00e9 menor a jusante no escoamento livre, a velocidade aumenta. Euler demonstrou isto mesmo atrav\u00e9s de suas equa\u00e7\u00f5es tridimensionais. A conclus\u00e3o \u00e9 a de que o teorema da conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica – chamese- lhe ou n\u00e3o \u0093princ\u00edpio de Bernoulli\u0094 ou \u0093equa\u00e7\u00e3o de Bernoulli\u0094 – n\u00e3o consegue explicar a causa da diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o nem, portanto, o mecanismo da produ\u00e7\u00e3o da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica.<\/p>\n J\u00e1 agora, se fosse a maior velocidade do ar sobre o dorso da folha de papel – em analogia ao exemplo exposto acima – a causa da diminui\u00e7\u00e3o de press\u00e3o, pela conserva\u00e7\u00e3o da energia, ent\u00e3o o fen\u00f4meno tamb\u00e9m deveria poder aplicar-se a condi\u00e7\u00f5es em que a folha se encontrasse em repouso sobre uma superf\u00edcie plana sem curvatura, por exemplo, em cima duma mesa. Assim, soprar-se-ia tangencial mente sobre ela e esta elevar-se-ia… Por\u00e9m, nestas circunst\u00e2ncias tal coisa j\u00e1 n\u00e3o sucede. Mas, ent\u00e3o, o \u0093princ\u00edpio de Bernoulli\u0094 n\u00e3o deveria faz\u00ea-la elevar-se, assim como que \u0093por magia\u0094, tamb\u00e9m?! <\/p>\n Com efeito, n\u00e3o \u00e9 a maior velocidade do escoamento no extradorso que provoca uma diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica. Curiosamente, a rela\u00e7\u00e3o causa-efeito est\u00e1 trocada. Na verdade, o escoamento \u00e9 acelerado tangencialmente, ou seja, ao longo da linha do extradorso, em consequ\u00eancia de uma diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica que se d\u00e1 no extradorso em virtude de uma acelera\u00e7\u00e3o radial – a componente da acelera\u00e7\u00e3o angular que importa reter na explica\u00e7\u00e3o – e n\u00e3o o contr\u00e1rio.<\/p>\n Posto que uma maior velocidade de escoamento, por si s\u00f3, n\u00e3o causa uma diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica, vejam-se, de seguida, outras duas \u0093fal\u00e1cias cl\u00e1ssicas\u0094, usadas para a explica\u00e7\u00e3o da maior velocidade do escoamento no extradorso da asa, ainda no esp\u00edrito da \u0093fal\u00e1cia\u0094 maior j\u00e1 aqui apresentada que suporta a aplica\u00e7\u00e3o do teorema da conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica.<\/p>\n A primeira assenta no que ficou chamado de \u0093princ\u00edpio dos iguais tempos de tr\u00e2nsito\u0094, e que diz que o extradorso tem um bojo ou curvatura maior do que o intradorso, pelo que, uma vez que as part\u00edculas de ar do escoamento \u0093s\u00e3o sim\u00e9tricas\u0094 entre os dois dorsos e como \u0093t\u00eam de chegar ao bordo de fuga ao mesmo tempo\u0094, pela \u0093conserva\u00e7\u00e3o da massa\u0094, logo as do extradorso \u0093t\u00eam de acelerar\u0094 para percorrer uma dist\u00e2ncia maior do que as que escoam pelo intradorso. Ora, tal como Eastlake bem referiu, isto \u00e9 completamente falso.<\/p>\n A segunda \u00e9 a \u0093vers\u00e3o venturiana\u0094 – chame-se-lhe assim – aqui j\u00e1 defendida pelo pr\u00f3prio Eastlake no artigo, que, \u00e0 imagem do \u0093tubo de Venturi\u0094, pretende explicar o porqu\u00ea da acelera\u00e7\u00e3o tangencial do escoamento. <\/p>\n Ele diz, no artigo, que \u0093as linhas de corrente s\u00e3o espremidas umas contra as outras \u00e0 medida que o fluxo se divide no bordo de ataque, causando um aumento da velocidade local de acordo com o princ\u00edpio de conserva\u00e7\u00e3o da massa\u0094 para depois ent\u00e3o, de seguida, aplicar a conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica, pelo aumento da velocidade, para explicar o mecanismo da sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Todavia, e apesar das linhas de corrente se aproximarem relativa e imediatamente sobre o extradorso, entre si – como os experimentos com fumo em t\u00fanel de vento demonstram – na verdade n\u00e3o faz grande sentido argumentar uma acelera\u00e7\u00e3o tangencial do escoamento (pela conserva\u00e7\u00e3o da massa) para justificar uma \u0093fal\u00e1cia\u0094 maior que \u00e9, como se disse, a conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica. <\/p>\n Para mais, n\u00e3o obstante a massa do fluido, n\u00e3o existe uma barreira constritiva suficientemente densa ou s\u00f3lida sobre o extradorso para justificar, por si s\u00f3, um aumento proporcional da velocidade v do escoamento pela diminui\u00e7\u00e3o da \u00e1rea A da \u0093se\u00e7\u00e3o\u0094 como a equa\u00e7\u00e3o da continuidade pretende demonstrar para tubagens convencionais.<\/p>\n At\u00e9 a p\u00e1gina educativa do Glenn Research Center prev\u00ea esse erro, chamandolhe Incorrect Theory #3 [5], apesar da dire\u00e7\u00e3o final das linhas de corrente, no escoamento p\u00f3s-bordo de fuga, estarem representadas, na figura que acompanha a referida p\u00e1gina, paralelas ao escoamento inicial, quando na verdade deveriam ser sensivelmente tangenciais ao bordo de fuga… outro erro… <\/p>\n Na verdade, tamb\u00e9m esse famoso s\u00edtio da Internet n\u00e3o explica propriamente o mecanismo. Outros, muito interessantes, pedag\u00f3gicos, tais como o do Denker [6] acabam igualmente por n\u00e3o conseguir, no fim, explicar claramente o mecanismo que subjaz \u00e0 sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica, redundando em \u0093Bernoulli\u0094 e em \u0093Newton\u0094.<\/p>\n Resumindo, ambas as \u0093fal\u00e1cias\u0094 expostas – se assim lhes quisermos chamar – se enquadram, pois, na tentativa de explicar o mecanismo atrav\u00e9s da conserva\u00e7\u00e3o da energia mec\u00e2nica que, como vimos, n\u00e3o faz sentido aqui aplicar. Mais uma vez, uma maior velocidade relativa de escoamento n\u00e3o causa, por si s\u00f3, uma diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o, ou, dito de outra forma, n\u00e3o far\u00e1 sentido tentar aplicar o teorema da conserva\u00e7\u00e3o da energia para explicar o mecanismo aerodin\u00e2mico.<\/p>\n Independentemente da matem\u00e1tica usada para calcular as for\u00e7as, e aparte as equival\u00eancias \u00e0 sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica, o mecanismo f\u00edsico explica-se de uma forma muito simples. A for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o \u00e9 uma pura for\u00e7a de rea\u00e7\u00e3o. O mecanismo reside na acelera\u00e7\u00e3o radial de fluido.<\/p>\n Devido a intera\u00e7\u00f5es moleculares de ades\u00e3o, escoamentos de fluido viscoso tentendem a aderir a superf\u00edcies, o que pode ser chamado de \u0093efeito Coanda\u0094 no sentido amplo do termo. Uma coisa que n\u00e3o se compreende \u00e9 o porqu\u00ea de n\u00e3o serem feitas refer\u00eancias, na literatura cient\u00edfica sobre a mat\u00e9ria, ao fen\u00f4meno de ades\u00e3o de fluido observado por Henri Coanda logo pelos in\u00edcios do s\u00e9culo XX. <\/p>\n A ades\u00e3o dos fluidos a superf\u00edcies \u00e9, a meu ver, o ponto de partida para a explica\u00e7\u00e3o do mecanismo f\u00edsico da sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica, uma vez que se n\u00e3o houver ades\u00e3o, pelo menos no extradorso, n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel estabelecer-se uma curvatura favor\u00e1vel no escoamento e produzir-se a for\u00e7a aerodin\u00e2mica positiva ou lift. <\/p>\n \u00c9 certo que no intradorso, em \u00e2ngulo de ataque positivo, a ades\u00e3o do fluido ao perfil se torna uma quest\u00e3o secund\u00e1ria e at\u00e9 pouco relevante para a discuss\u00e3o, uma vez que, pelo \u00e2ngulo do perfil, o fluido \u00e9 obrigado sempre a escoar mudando de dire\u00e7\u00e3o, defletindo, e, assim, a produzir for\u00e7a positiva na mesma.<\/p>\n Para al\u00e9m da viscosidade, tal como qualquer fluido, o ar tem densidade p; massa em acelera\u00e7\u00e3o radial v2\/r provoca for\u00e7as: <\/strong>uma for\u00e7a centr\u00edpeta no fluido e uma for\u00e7a de rea\u00e7\u00e3o centr\u00edfuga no perfil. \u00c9 a for\u00e7a centr\u00edfuga obtida pela acelera\u00e7\u00e3o radial dos elementos de volume de fluido que \u00e9 a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica<\/p>\n Ou seja, em escoamento livre, para haver produ\u00e7\u00e3o de for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o aerodin\u00e2mica, tem de haver altera\u00e7\u00e3o na dire\u00e7\u00e3o do escoamento. Tendo em considera\u00e7\u00e3o a equa\u00e7\u00e3o do mecanismo supra apresentada, o aumento da velocidade \u00e9 a forma especialmente eficiente de aumentar a sustenta\u00e7\u00e3o, pelo fato de ser um fator quadr\u00e1tico. <\/p>\n O aumento da curvatura do escoamento – que \u00e9 o mesmo que reduzir o seu raio – conseguido dinamicamente atrav\u00e9s do aumento do \u00e2ngulo de ataque, \u00e9 outra forma poss\u00edvel de aument\u00e1-la, contudo menos eficiente. Finalmente, aumentando a densidade do fluido \u00e9 outra possibilidade de produzir um acr\u00e9scimo de for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o. <\/p>\n E isto \u00e9 perfeitamente compat\u00edvel com o voo invertido, desde que haja, portanto, um \u00e2ngulo de ataque favor\u00e1vel. Pode haver produ\u00e7\u00e3o de sustenta\u00e7\u00e3o em perfis finos, sim\u00e9tricos e at\u00e9 sem curvatura, desde que seja mantido um certo \u00e2ngulo de ataque com o fluido, de forma a defleti-lo, provocando nele uma acelera\u00e7\u00e3o radial.<\/p>\n N\u00e3o espanta, pois, que, para a maioria dos aerof\u00f4lios, a maior parte da sustenta\u00e7\u00e3o produzida no extradorso se d\u00ea logo no primeiro quarto da corda da asa, ou seja, na zona em que a curvatura \u00e9 mais acentuada, como ilustrado na Fig. 3 onde se pode identificar as zonas em que a magnitude das for\u00e7as \u00e9 maior.<\/p>\n Para complementar, a diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica verificada \u00e9 uma consequ\u00eancia da acelera\u00e7\u00e3o radial de fluido, que diminui no sentido contr\u00e1rio \u00e0 centr\u00edfuga, por rea\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio, em dire\u00e7\u00e3o ao centro da curvatura, numa rela\u00e7\u00e3o j\u00e1 demonstrada na Ref. [7] e igualmente apresentada em outros textos (ver, por exemplo, a Ref. [8]) sobre a mat\u00e9ria, atrav\u00e9s da seguinte express\u00e3o<\/p>\n Terminaria dizendo que, apesar de a sustenta\u00e7\u00e3o ser comumente explicada pela diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica no extradorso, ou suc\u00e7\u00e3o, em oposi\u00e7\u00e3o a uma sobrepress\u00e3o no intradorso, n\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio, sequer, chegar \u00e0s press\u00f5es para se compreender o mecanismo que est\u00e1 \u00e0 montante e que foi minha pretens\u00e3o clarificar aqui neste artigo. <\/p>\n Assim, numa frase simples e percept\u00edvel:<\/strong><\/p>\n A for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o din\u00e2mica \u00e9 igual \u00e0 rea\u00e7\u00e3o centr\u00edfuga gerada na acelera\u00e7\u00e3o radial do volume de fluido viscoso escoado em torno de um perfil.<\/p>\n Para saber mais sobre este assunto, recomenda-se a leitura da Ref. [7], podendo complementar-se com outro texto [9], da minha autoria e dedicado especificamente ao assunto do mecanismo f\u00edsico, todavia um pouco mais pormenorizado.<\/p>\n Refer\u00eancias<\/strong><\/p>\n [1] C.N. Eastlake, F\u00edsica na Escola 7(2), 52 (2006). Fonte: www.sbfisica.org.br<\/p>\n A Aerodin\u00e2mica <\/strong>\u00e9 o estudo das for\u00e7as que atuam sobre um objeto em movimento no ar que o evolve. As for\u00e7as aerodin\u00e2micas agem sobre aeronaves, barcos \u00e0 vela, autom\u00f3veis ou qualquer outro objeto que se desloque no ar. Cientistas e engenheiros estudam as for\u00e7as aerodin\u00e2micas porque estas afetam o movimento dos objetos. Os engenheiros ultilizam princ\u00edpios da aerodin\u00e2mica ao projetar avi\u00f5es e outros objetos afetados por estas for\u00e7as.<\/p>\n O estudo da aerodin\u00e2mica foi condi\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para a contru\u00e7\u00e3o dos primeiros avi\u00f5es. hoje em dia a ind\u00fastria aeron\u00e1utica usa os princ\u00edpios aerodin\u00e2micos ao projetar qualquer tipo de avi\u00e3o. Estes princ\u00edpios tamb\u00e9m se aplicam \u00e0 for\u00e7a do ar que passa por edif\u00edcios e pontes. em consequencia, os arquitetos t\u00eam de basear-se na aerodin\u00e2mica para certificar-se se um arranha-c\u00e9u poder\u00e1 suportar a for\u00e7a do vento.<\/p>\n Da mesma forma, a aerodin\u00e2mica ajuda os desenhistas a melhorarem o desempenho dos autom\u00f3veis.<\/p>\n Por exten\u00e7\u00e3o os engenheiros ultilizam estes princ\u00edpios ao lidarem com as for\u00e7as que atuam sobre objetos postos em flu\u00eddos que n\u00e3o sejam o ar. \u00c9 o caso dos engenheiros que fazerm projetos de submarinos, carburadores de autom\u00f3veis e turbinas. A aerodin\u00e2mica \u00e9 parte de um ramo da engenharia que estuda a din\u00e2mica dos flu\u00eddos.<\/p>\n Algumas esp\u00e9cies de v\u00f4o n\u00e3o envolvem aerodin\u00e2mica. Um \u00f4nibus espacial que se desloca acima da atmosfera n\u00e3o envolve aerodin\u00e2mica porque ali n\u00e3o h\u00e1 ar, consequentemente n\u00e3o h\u00e1 for\u00e7as aerodin\u00e2micas.<\/p>\n A maioria dos princ\u00edpios da aerodin\u00e2mica est\u00e3o ligados \u00e0s duas for\u00e7as aerodin\u00e2micas b\u00e1sicas \u0096sustenta\u00e7\u00e3o e arrasto.<\/p>\n Sustenta\u00e7\u00e3o <\/strong>\u00e9 uma for\u00e7a aerodin\u00e2mica produzida pelo movimento de um aerof\u00f3lio atrav\u00e9s do ar. A sustenta\u00e7\u00e3o d\u00e1 a um aeroplano a capacidade de subir no ar e a\u00ed se manter durante o v\u00f4o. Um aerof\u00f3lio que se move no ar produz a sustenta\u00e7\u00e3o porque exerce em sua superf\u00edcie inferior uma press\u00e3o maior do que na superf\u00edcie superior.<\/p>\n Um aerof\u00f3lio cria essa diferen\u00e7a de press\u00e3o por causa de sua forma especial, chamada curvatura, e da deflex\u00e3o do ar. A quantidade de sustenta\u00e7\u00e3o produzida por uma asa depende em parte de seu angulo de ataque e de seus dispositivos de alta sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Curvatura:<\/strong> A maioria dos aerof\u00f3lios t\u00eam uma superf\u00edcie superior curvada, e uma superf\u00edcie inferior plana ou menos curva. Dir\u00edamos que sua forma \u00e9 arqueada ou abaulada. O ar que passa sobre a parte superior de uma asa arqueada tem de percorrer um caminho maior que o ar que flui por baixo dela.<\/p>\n Pelo fato de o ar que passa por cima deslocar-se, no mesmo tempo, mais que o ar debaixo, o ar de cima tem de fluir mais depressa. Segundo um princ\u00edpio descoberto pelo matem\u00e1tico Daniel Bernoulli, a press\u00e3o de um fluido diminui na raz\u00e3o do aumento de sua velocidade. Assim sendo, a press\u00e3o do ar acima de uma asa arqueada \u00e9 menor que a press\u00e3o abaixo dela. O resultado \u00e9 a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o que impele a asa para cima.<\/p>\n Deflex\u00e3o:<\/strong> Um aerof\u00f3lio tamb\u00e9m pode produzir sustenta\u00e7\u00e3o pela deflex\u00e3o do ar. Ela deflete o ar quando o encontra em angulo. A terceira lei do movimento, descoberta por Isaac Newton, diz como uma asa produz a sustenta\u00e7\u00e3o dessa maneira. Diz essa lei que a toda a\u00e7\u00e3o corresponde uma rea\u00e7\u00e3o igual e em sentido contr\u00e1rio. <\/p>\n Portanto, se um aerof\u00f3lio deflete o ar para baixo, a rea\u00e7\u00e3o a esse movimento for\u00e7a a asa para cima\u0097e produz sustenta\u00e7\u00e3o. As asas da maioria dos avi\u00f5es usam tanto a curvatura como a deflex\u00e3o para produzir sustenta\u00e7\u00e3o. Alguns avi\u00f5es, especialmente os jatos militares, n\u00e3o tem asas arqueadas. Suas asas s\u00e3o de forma plana especial, destinada a voar melhor em altas velocidades. <\/p>\n Nesses avi\u00f5es, toda a sustenta\u00e7\u00e3o \u00e9 produzida pela deflex\u00e3o do ar. At\u00e9 no v\u00f4o do dorso, um aeroplano de asas arqueadas pode defletir suficientemente o ar para produzir sustenta\u00e7\u00e3o, desde que suas asas e encontrem com o ar em angulo conveniente. <\/p>\n \u00c2ngulo de Ataque<\/strong> \u00e9 o angulo que uma asa forma com o ar que passa ao longo dela. Um piloto pode mudar esse angulo ao alterar a atitude do avi\u00e3o. At\u00e9 certo ponto, o aumento do angulo de ataque acresce a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o produzida pela asa. <\/p>\n Um aumento da sustenta\u00e7\u00e3o significa que o aeroplano pode subir mais rapidamente ou voar com menor velocidade. O angulo de ataque desempenha importante papel na seguran\u00e7a de v\u00f4o. O ar n\u00e3o pode fluir suavemente ao longo da asa quando o angulo se torna demasiado agudo. Ao contr\u00e1rio, neste caso, a corrente de ar se divide em pequenos redemoinhos no topo da asa. Os redemoinho cortam bruscamente a sustenta\u00e7\u00e3o e provocam uma queda no avi\u00e3o.<\/p>\n A esse fen\u00f4meno d\u00e1-se o nome de estol. O avi\u00e3o pode cair, a menos que esse reduza prontamente o angulo de ataque. Os aeroplanos voam em um angulo que vai de 3 ou 4 graus at\u00e9 15 graus. Se o angulo passar acima de 15 ou 20 graus, o aeroplano entrar\u00e1 em estol.<\/p>\n Dispositivos de Alta Sustenta\u00e7\u00e3o: <\/strong>A sustenta\u00e7\u00e3o produzida por um aerof\u00f3lio depende da velocidade com que a asa corta o ar. Se a asa n\u00e3o se desloca com suficiente rapidez, a diferen\u00e7a de press\u00e3o acima e abaixo n\u00e3o produzir\u00e1 sustenta\u00e7\u00e3o bastante para manter o avi\u00e3o no ar. Entretanto, durante os pousos e decolagens os pilotos querem voar com a menor velocidade poss\u00edvel. Os avi\u00f5es disp\u00f5em de partes chamadas dispositivos de alta sustenta\u00e7\u00e3o que lhes prov\u00eam suficiente sustenta\u00e7\u00e3o para voarem em velocidades m\u00ednimas. Esses dispositivos incluem o flape, o aleta e o eslote.<\/p>\n Flape \u00e9 uma se\u00e7\u00e3o articulada na parte posterior de cada asa. Durante o v\u00f4o normal, ajusta-se \u00e0 asa sem ressalto. O piloto baixa os flapes para o pouso \u00e0s vezes para a decolagem. Quando abaixados, os flapes aumentam o arqueamento da asa, o que fornece um refor\u00e7o de sustenta\u00e7\u00e3o. Os flapes tamb\u00e9m ajudam a retardar o avi\u00e3o durante a opera\u00e7\u00e3o de pouso. <\/p>\n Aleta \u00e9 uma se\u00e7\u00e3o articulada perto da borda anterior de cada asa. Quando um avi\u00e3o diminui sua velocidade, as aletas se movem automaticamente para diante, com o fim de aumentar a curvatura da asa e a sua for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o. <\/p>\n Eslote \u00e9 uma abertura na borda anterior da asa. Ajuda o ar a fluir suavemente sobre a parte superior da asa, de modo que o avi\u00e3o possa voar com um grande angulo de ataque sem entrar em estol. O angulo maior aumenta a sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/blockquote>\n Arrasto \u00e9 uma for\u00e7a aerodin\u00e2mica que op\u00f5e resist\u00eancia ao movimento de um objeto para diante. A forma do objeto aumenta a forca de arrasto. Aos objetos fabricados com formas destinadas a produzir o m\u00ednimo poss\u00edvel de arrasto damos o nome de aerodin\u00e2micos.<\/p>\n Os projetistas da ind\u00fastria aeron\u00e1utica desenham os avi\u00f5es de modo a reduzir ao m\u00ednimo o arrasto. Os avi\u00f5es constru\u00eddos segundo esses princ\u00edpios precisam de motores menos potentes para voar, e a redu\u00e7\u00e3o do arrasto tamb\u00e9m melhora o desempenho do avi\u00e3o. Os autom\u00f3veis, trens. Caminh\u00f5es e outros ve\u00edculos est\u00e3o sujeitos ao arrasto.<\/p>\n Dois tipos de arrasto \u0097 arrasto de atrito e arrasto de forma agem sobre todos objetos em movimento. Um terceiro tipo, arrasto induzido, s\u00f3 afeta avi\u00f5es. Existe ainda outra esp\u00e9cie de arrasto, que resulta quando um avi\u00e3o voa em velocidade superior \u00e0 do som.<\/p>\n Arrasto de Atrito \u00e9 o que ocorre junto \u00e0 superf\u00edcie de um objeto. \u00c9 produzido numa fina camada de ar, chamada camada limite. O atrito resulta do deslizamento de uma camada de fluido sobre outra camada. <\/p>\n As mol\u00e9culas de ar da camada limite movem-se em:<\/strong> Vias regulares paralelas \u00e0 superf\u00edcie, ou vias irregulares. Os engenheiros d\u00e3o ao movimento regular o nome de fluxo laminar, e ao movimento irregular, o de fluxo turbulento. Um fluxo turbulento aumenta o arrasto de atrito. <\/p>\n A camada limite \u00e9 laminar na parte anterior de um objeto. O fluxo do ar torna-se turbulento em certo ponto do trajeto do ar ao longo do objeto. Os que desenham projetos de avi\u00f5es procuram retardar o mais poss\u00edvel essa passagem do fluxo laminar ao turbulento, para reduzir ao m\u00ednimo o arrasto de atrito. Uma forma de faz\u00ea-lo \u00e9 tornar a superf\u00edcie do objeto o mais lisa poss\u00edvel.<\/p>\n Arrasto de Forma \u00e9 o que se observa quando o ar passa ao longo de um objeto e em certo ponto se afasta dele. Este tipo de arrasto produz turbilh\u00f5es de ar que subtraem energia ao objeto e retardam seu movimento. O arrasto de forma ocorre com objetos que n\u00e3o sejam aerodin\u00e2micos. <\/p>\n Por exemplo, um motorista que venha seguindo u\u00b5 grande caminh\u00e3o em alta velocidade pode sentir seu carro sacudido pelos turbilh\u00f5es formados na retaguarda do caminh\u00e3o n\u00e3o aerodin\u00e2mico.<\/p>\n Os engenheiros reduzem o arrasto de forma tornando o objeto aerodin\u00e2mico. Eles tamb\u00e9m colocam geradores de v\u00f3rtices nas asas dos avi\u00f5es. Estes dispositivos s\u00e3o pequenos aerof\u00f3lios fixados em longas fileiras no topo de uma asa principal. Os geradores de v\u00f3rtices produzem na camada limite pequenos redemoinhos, para evitar que o ar se afaste da asa.<\/p>\n Arrasto Induzido: <\/strong>A diferen\u00e7a de press\u00e3o acima e abaixo de um aerof\u00f3lio cria no ar uma tend\u00eancia a fluir em dire\u00e7\u00f5es opostas longas das asas, segundo o comprimento destas. O ar da face interior das asas tende a fluir para dentro. Os engenheiros aeron\u00e1uticos chamam a esse movimento de corrente de envergadura. <\/p>\n Ele provoca a forma\u00e7\u00e3o de um v\u00f3rtice (turbilh\u00e3o de ar) detr\u00e1s da ponta de cada asa. O ar que redemoinha no v\u00f3rtice tende a puxar o avi\u00e3o para tr\u00e1s. Os projetistas de aeronaves diminuem o arrasto induzindo dotando os avi\u00f5es de asas compridas e estreitas. Podem igualmente colocar tiras de metal na superf\u00edcie superior das asas para evitar a corrente de envergadura.<\/p>\n Linhas Aerodin\u00e2micas:<\/strong> D\u00e1-se o nome \u00e0s linhas com que se desenha um corpo ou \u00e0 sua conforma\u00e7\u00e3o, para que encontre um m\u00ednimo de resist\u00eancia ao se deslocar atrav\u00e9s de um fluido. A melhor forma aerodin\u00e2mica para um corpo depende de sua velocidade atrav\u00e9s do fluido. Se for menor que a do som, conv\u00e9m que seja mais arredondado na frente e que se v\u00e1 afilando para tr\u00e1s. <\/p>\n \u00c9 a forma que observamos nos submarinos e nos avi\u00f5es subs\u00f4nicos. Na natureza, os peixes em geral t\u00eam esse tipo de conforma\u00e7\u00e3o. Para a velocidade superior \u00e0 do som, o corpo deve ter a parte dianteira pontuda. \u00c9 o caso dos avi\u00f5es supers\u00f4nicos e dos foguetes.<\/p>\n Os efeitos da linha aerodin\u00e2mica podem ser medidos em um t\u00fanel aerodin\u00e2mico. <\/p>\n Afora as linhas aerodin\u00e2micas, tr\u00eas outros fatores afetam o arrasto:<\/strong> a densidade do fluido, a propor\u00e7\u00e3o da \u00e1rea do corpo que entra em contato com o fluido e a velocidade do corpo atrav\u00e9s do fluido. A for\u00e7a de arrasto dobra se dobrar a densidade do fluido ou a \u00e1rea do corpo que entra em contato com o fluido. Quando dobra a velocidade do corpo, a for\u00e7a de arrasto \u00e9 multiplicada por quatro.<\/p>\n Os animais s\u00e3o divididos por predadores e presas. Cada um deles tem um tipo de aerodin\u00e2mica pr\u00f3pria para seu estilo de vida. Neste trabalho vamos abordar sobre a aerodin\u00e2mica nas aves e mam\u00edferos.<\/p>\n Como as Aves Voam <\/strong><\/p>\n Uma ave, para voar, usa os mesmos princ\u00edpios aerodin\u00e2micos que o avi\u00e3o. No entanto, certas aves voam muito melhor que outras. Uma ave \u00e9 capaz de voar principalmente porque a press\u00e3o do ar acima de suas asas \u00e9 menor que a press\u00e3o debaixo delas. <\/p>\n Quando as asas da ave se movem para frente, o ar tem que percorrer a superf\u00edcie convexa do topo da asa com rapidez maior do que a nescess\u00e1ria para percorrer a concavidade inferior da mesma. A press\u00e3o no topo da asa \u00e9 menor do que a press\u00e3o embaixo dela por causa dessa diferen\u00e7a na velocidade do ar.<\/p>\n Filmagens do v\u00f4o das aves em c\u00e2mera lenta demonstram que as asas se movem para baixo rapidamente. As pontas das asas descrevem um oito ao se moverm no ar.O batimento das asas para baixo desloca a ave para frente.A disposi\u00e7\u00e3o das penas das asas \u00e9 muito parecida com a das telhas de um teto.As penas mudam de posi\u00e7\u00e3o quando a ave voa.<\/p>\n Quando as asas baixam, as penas as penas se comprimem cerradamente para que o ar n\u00e3o possa passar entre elas. Na batida para o alto, as penas abrem-se. A ave usa as penas da cauda como leme e como freio. <\/p>\n Quando uma ave voa, tem de ter sentidos apurados e perfeito controle dos m\u00fasculos para n\u00e3o se chocar contra outros objetos. Os pardais podem voar em alta velocidade diretamente ao ninho atrav\u00e9s de pequenos orif\u00edcios em um celeiro. Os gavi\u00f5es ca\u00e7am aves e outros animais em meio a um emaranhado de galhos.<\/p>\n Para voar t\u00e3o agilmente, uma ave tem de ser capaz de mudar de dire\u00e7\u00e3o instant\u00e2neamente.Patos, gansos e pombos voando em bandos fazem evolu\u00e7\u00f5es em conjunto como se fossem guiados por um chefe. A excelente vis\u00e3o, devido \u00e0 sua forma\u00e7\u00e3o permite a cada ave mudar de dire\u00e7\u00e3o quando sua vizinha o faz.<\/p>\n Os beja-flores e os peneireiros(pequenos falc\u00f5es europeus)s\u00e3o os helic\u00f3pteros do mundo das aves. Batem as asas t\u00e3o rapidamente que podem pairar no ar sem se deslocar em qualquer dire\u00e7\u00e3o. Quanto maior o peso de uma ave em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 envergadura de suas asas, mais rapidamente ter\u00e1 de bater suas asas. As asas do beija-flor batem 60 a 70 vezes por segundo. O beija flor \u00e9 a \u00fanica ave que pode voar para tr\u00e1s.<\/p>\n As gaivotas desdobram as asas ao posar. As asas largamente abertas, como um p\u00e1ra quedas, permitem \u00e0 gaivota pousar lenta e suavemente. Ela usa o rabo para equilibrar-se no v\u00f4o. A cauda funciona como os lemes de dire\u00e7\u00e3o e profundidade de um avi\u00e3o. <\/p>\n As aves planadoras, como os condores, t\u00eam penas que se desdobram nas pontas das asas e que s\u00e3o chamadas balancins. Os balancins s\u00e3o como os airel\u00f5es do avi\u00e3o,dispositivos que ajudam a controlar os movimentos de inclina\u00e7\u00e3o lateral do avi\u00e3o. <\/p>\n Os fais\u00f5es t\u00eam asas largas e curtas, como a dos aeroplanos dos porta avi\u00f5es,As asas com essa forma\u00e7\u00e3o tornam poss\u00edvel uma subida a prumo e uma decolagem r\u00e1pida. <\/p>\n As aves de rapina s\u00e3o as aves predadoras mais conhecidas de todos. Por serem aves ca\u00e7adoras elas precisam de uma aerodin\u00e2mica pr\u00f3pria: <\/strong><\/p>\n Cabe\u00e7a em forma de \u0093V\u0094. As aves menores s\u00e3o de corpo relativamente maior e cauda mais fina para manobras mais r\u00e1pidas para escapadas. Seu bico \u00e9 mais fino e longo mas n\u00e3o de tanta for\u00e7a como os das aves de rapina. <\/p>\n O V\u00f4o em V<\/strong><\/p>\n Os p\u00e1ssaros quando fazem grandes percursos usam uma forma\u00e7\u00e3o que tem forma de V. Isto faz com que se diminua a resist\u00eancia do ar, e deixando as aves menos cansadas. O p\u00e1ssaro que vai “cortando” o ar \u00e9 o que mais se cansa, por isso eles fazem um rod\u00edzio. De tempo em tempo o ultimo p\u00e1ssaro da forma\u00e7\u00e3o vai para a frente e o da frente fica por \u00faltimo, onde a resist\u00eancia do ar \u00e9 menor. <\/p>\n Mam\u00edferos<\/strong><\/p>\n Os mam\u00edferos predadores mais conhecidos s\u00e3o os felinos. Velozes e \u00e1geis usam de sua aerodin\u00e2mica privilegiada para capturar todo tipo de presas.Os seus focinhos s\u00e3o, em rela\u00e7\u00e3o ao corpo, finos, sua cabe\u00e7a \u00e9 chata. Na hora da persegui\u00e7\u00e3o os felinos p\u00f5e na mesma posi\u00e7\u00e3o coluna-pesco\u00e7o-cabe\u00e7a onde diminui-se a resist\u00eancia do ar.<\/p>\n Chita e Gazela<\/strong><\/p>\n A chita e a gazela s\u00e3o um dos animais mam\u00edferos mais velozas do mundo. dos mais r\u00e1pidos. A gazela possui um equil\u00edbrio quase perfeito na sua aerodin\u00e2mica. Seu focinho fino em \u0093V\u0094, seus cornos inclinados, seu corpo compacto, suas pernas esguias e compridas d\u00e3o a elas um forte aliado para correr muito r\u00e1pido. <\/p>\n A chita alcan\u00e7a a velocidade incr\u00edvel de 110Kmh com a ajuda de seu corpo longo e fino, suas pernas longas e fortes sua cara pequena e sua coluna de \u0093borracha\u0094. Na hora da ca\u00e7ada a chita alinha perfeitamente seu corpo em linha reta que parece fazer o vento ir em seu favor dando a impress\u00e3o de voar, porem s\u00f3 consegue manter sua alta velocidade por alguns instantes que \u00e9 uma desvantagem. Ao contr\u00e1rio a gazela mant\u00e9m seus 70Kmh por mais tempo. <\/p>\n Esses s\u00e3o exemplos de animais que se \u00e9 mais f\u00e1cil de se perceber sua aerodin\u00e2mica. O homem muitas vezes se baseia nestes exemplos para auxilia-los para obter melhor aerodin\u00e2mica em seus projetos.<\/p>\n Fonte: www.expoente.com.br<\/p>\n Aerodin\u00e2mica<\/strong> \u00e9 o estudo das for\u00e7as que atuam sobre um objeto em movimento no ar que o envolve. As for\u00e7as aerodin\u00e2micas agem sobre aeronaves, barcos a vela, autom\u00f3veis, ou qualquer outro objeto que se desloque no ar. <\/p>\n Cientistas e engenheiros estudam as for\u00e7as aerodin\u00e2micas porque estas afetam o movimento dos objetos. Os engenheiros utilizam os princ\u00edpios da aerodin\u00e2mica ao projetarem avi\u00f5es e outros objetos afetados pelas for\u00e7as aerodin\u00e2micas. <\/p>\n O estudo da aerodin\u00e2mica foi a condi\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para a constru\u00e7\u00e3o dos primeiros avi\u00f5es. Atualmente, a ind\u00fastria aeron\u00e1utica usa os princ\u00edpios aerodin\u00e2micos ao projetar qualquer tipo de avi\u00e3o. Mas estes princ\u00edpios tamb\u00e9m se aplicam \u00e0 for\u00e7a do ar que passa por edif\u00edcios ou pontes. <\/p>\n Em conseq\u00fc\u00eancia, os arquitetos tem que basear-se na aerodin\u00e2mica para certificar-se que um arranha-c\u00e9u poder\u00e1 suportar a for\u00e7a do vento. Da mesma forma, a aerodin\u00e2mica ajuda os desenhistas a melhorarem o desempenho dos autom\u00f3veis.<\/p>\n Por extens\u00e3o, os engenheiros utilizam os princ\u00edpios da aerodin\u00e2mica ao lidarem com as for\u00e7as que atuam sobre objetos postos em fluidos que n\u00e3o sejam o ar. \u00c9 o caso por exemplo, dos engenheiros que fazem o projeto de um submarino, e o dos que projetam bombas, carburadores de autom\u00f3veis e turbinas a g\u00e1s e a \u00e1gua. <\/p>\n A aerodin\u00e2mica \u00e9 parte de um ramo da engenharia e da f\u00edsica que estuda a din\u00e2mica dos fluidos.<\/p>\n Algumas esp\u00e9cies de v\u00f4os, n\u00e3o envolvem a aerodin\u00e2mica. Uma espa\u00e7onave que se desloca acima da atmosfera, n\u00e3o envolve a aerodin\u00e2mica, porque ali n\u00e3o existe ar que produza for\u00e7as aerodin\u00e2micas. Somente o v\u00f4o na atmosfera terrestre ou de outros planetas implica a aerodin\u00e2mica.<\/p>\n A maioria dos princ\u00edpios de aerodin\u00e2mica est\u00e3o ligados \u00e0s duas for\u00e7as aerodin\u00e2micas b\u00e1sicas \u0096 sustenta\u00e7\u00e3o e arrasto.<\/p>\n Sustenta\u00e7\u00e3o \u00e9 uma for\u00e7a aerodin\u00e2mica produzida pelo movimento de um aerof\u00f3lio (asa) atrav\u00e9s do ar. A sustenta\u00e7\u00e3o d\u00e1 a um aeroplano a capacidade de subir no ar e a\u00ed se manter durante o v\u00f4o. Um aerof\u00f3lio que se move no ar produz a sustenta\u00e7\u00e3o porque exerce em sua superf\u00edcie inferior uma press\u00e3o maior do que na superf\u00edcie superior. <\/p>\n Um aerof\u00f3lio cria essa diferen\u00e7a de press\u00e3o por causa de sua forma especial, chamada curvatura, e da deflex\u00e3o (desvio) do ar. A quantidade de sustenta\u00e7\u00e3o produzida por uma asa depende em parte de seu \u00e2ngulo de ataque e de seus dispositivos de alta sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Curvatura <\/strong><\/p>\n A maioria dos aerof\u00f3lios tem uma superf\u00edcie superior curvada, e uma superf\u00edcie inferior plana ou menos curva. Dir\u00edamos que sua forma \u00e9 arqueada ou abaulada. O ar que passa sobre a parte superior de uma asa arqueada tem de percorrer um caminho maior que o ar que flui por baixo dela. Pelo fato de o ar que passa por cima deslocar-se, no mesmo per\u00edodo de tempo, mais que o ar debaixo, o ar de cima flui mais depressa. <\/p>\n Segundo um princ\u00edpio descoberto pelo matem\u00e1tico su\u00ed\u00e7o Daniel Bernoulli, a press\u00e3o de um fluido diminui na raz\u00e3o do aumento de sua velocidade. Assim sendo, a press\u00e3o do ar acima de uma asa arqueada \u00e9 menor que a press\u00e3o abaixo dela. O resultado \u00e9 a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o que impele a asa para cima.<\/p>\n Deflex\u00e3o <\/strong><\/p>\n Um aerof\u00f3lio tamb\u00e9m pode produzir sustenta\u00e7\u00e3o pela deflex\u00e3o do ar. Ele deflete o ar quando o encontra em \u00e2ngulo. Portanto, de acordo com a terceira lei de Newton, que diz que toda rea\u00e7\u00e3o corresponde a uma rea\u00e7\u00e3o igual e contr\u00e1ria, se um aerof\u00f3lio deflete o ar para baixo, a rea\u00e7\u00e3o a esse movimento for\u00e7a a asa para cima \u0096 e produz sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Alguns avi\u00f5es, usam tanto a curvatura como a deflex\u00e3o para produzir sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n \u00c2ngulo de Ataque <\/strong><\/p>\n \u00c9 o \u00e2ngulo que uma asa forma com o ar que passa ao longo dela. Um piloto pode mudar esse \u00e2ngulo, ao alterar a atitude do avi\u00e3o (posi\u00e7\u00e3o do avi\u00e3o no espa\u00e7o). <\/p>\n At\u00e9 certo ponto, o aumento de \u00e2ngulo de ataque acresce a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o produzida pela asa. Um aumento da sustenta\u00e7\u00e3o significa que o aeroplano pode subir mais rapidamente ou voar com menor velocidade.<\/p>\n Arrasto<\/strong><\/p>\n \u00c9 uma for\u00e7a aerodin\u00e2mica que op\u00f5e resist\u00eancia ao movimento de um objeto para diante. A forma do objeto aumenta a for\u00e7a de arrasto. Aos objetos fabricados com formas destinadas a produzir o m\u00ednimo poss\u00edvel de arrasto damos o nome de aerodin\u00e2micos. <\/p>\n Os projetistas da ind\u00fastria aeron\u00e1utica, desenham os avi\u00f5es de modo a reduzir ao m\u00ednimo o arrasto. Os avi\u00f5es constru\u00eddos segundo esses princ\u00edpios precisam de motores menos potentes para voar, e a redu\u00e7\u00e3o do arrasto tamb\u00e9m melhora o desempenho do avi\u00e3o. Outros meios de transporte tamb\u00e9m est\u00e3o sujeitos ao arrasto. <\/p>\n Dois tipos de arrasto \u0096 arrasto de atrito e arrasto de forma agem sobre todos os objetos em movimento. Um terceiro tipo, arrasto induzido, s\u00f3 afeta os avi\u00f5es. <\/p>\n Existe ainda outra esp\u00e9cie de arrasto, que resulta quando um avi\u00e3o voa em velocidade superior \u00e0 do som.<\/p>\n Arrasto de Atrito \u00e9 o que ocorre junto \u00e0 superf\u00edcie de um objeto. \u00c9 produzido numa fina camada de ar, chamada camada limite. O atrito resulta do deslizamento de uma camada de fluido sobre outra camada. <\/p>\n As mol\u00e9culas de ar da camada limite movem-se em:<\/strong> Vias regulares paralelas \u00e0 superf\u00edcie; ou vias irregulares.<\/p>\n Arrasto de Forma \u00e9 o que se observa quando o ar passa ao longo do objeto e em certo ponto, se afasta dele. Este tipo de arrasto produz turbilh\u00f5es de ar que subtraem energia ao objeto e retardam seu movimento. O arrasto de forma pode ocorrer com objetos que n\u00e3o sejam aerodin\u00e2micos. <\/p>\n Os engenheiros reduzem o arrasto de forma tornando o objeto aerodin\u00e2mico. Eles tamb\u00e9m colocam geradores de v\u00f3rtices nas asas dos avi\u00f5es. Estes dispositivos s\u00e3o pequenos aerof\u00f3lios fixados em longas fileiras no ponto de uma asa principal. Os geradores produzem pequenos redemoinhos, para evitar que o ar se afaste da asa.<\/p>\n Arrasto Induzido <\/strong><\/p>\n A diferen\u00e7a de press\u00e3o acima e abaixo de um aerof\u00f3lio cria no ar uma tend\u00eancia a fluir em dire\u00e7\u00f5es opostas ao longo das asas, segundo o comprimento dessas. O ar da face inferior das asas tende a fluir para fora, o ar do topo das asas tende a fluir para dentro. Os f\u00edsicos, chamam a esse movimento de corrente de envergadura. <\/p>\n Linhas Aerodin\u00e2micas<\/strong><\/p>\n D\u00e1-se esse nome \u00e0s linhas com que se desenha um corpo ou \u00e0 sua conforma\u00e7\u00e3o para que encontre um m\u00ednimo de resist\u00eancia ao se deslocar atrav\u00e9s de um fluido (l\u00edquido ou g\u00e1s). A melhor forma aerodin\u00e2mica para um corpo depende de sua velocidade atrav\u00e9s do fluido. Se for menor que a do som, conv\u00e9m que seja mais arredondado na frente e que se v\u00e1 afilando para tr\u00e1s. \u00c9 a forma com que observamos nos submarinos e nos avi\u00f5es supers\u00f4nicos. <\/p>\n O uso de avi\u00f5es durante a Primeira Guerra Mundial e Segunda Guerra Mundial, levou a extensas pesquisas no campo da aerodin\u00e2mica. Ap\u00f3s o desenvolvimento dos avi\u00f5es a jato na d\u00e9cada de 1940, os engenheiros passaram a estudar o v\u00f4o supers\u00f4nico. Em 1947, um aeroplano com propuls\u00e3o a foguete tornou-se a primeira aeronave a voar com velocidade superior \u00e0 do som.<\/p>\n Durante a d\u00e9cada de 1950, os engenheiros aeron\u00e1uticos desenvolveram avi\u00f5es com nariz em bico e asas projetadas para tr\u00e1s a fim de reduzir o arrasto. No in\u00edcio da d\u00e9cada de 1960, os engenheiros criaram asas que podem se deslocar com suas pontas para frente e para tr\u00e1s durante o v\u00f4o, e que com essa varia\u00e7\u00e3o permitem tanto o v\u00f4o em alta velocidade como o pouso seguro com velocidade reduzida. <\/p>\n No in\u00edcio da d\u00e9cada de 1960, Fran\u00e7a, Inglaterra trabalhando em conjunto com diversos pa\u00edses, constru\u00edram grandes avi\u00f5es supers\u00f4nicos (Concorde e Tupolev).<\/p>\n Ainda restam problemas aerodin\u00e2micos de vulto a serem resolvidos. Entre eles, novos desenhos de avi\u00f5es supers\u00f4nicos que reduzam ao m\u00ednimo os estrondos s\u00f4nicos, desenvolvimento de aeroplanos com redu\u00e7\u00e3o da for\u00e7a de arrasto, para v\u00f4os mais econ\u00f4micos e aperfei\u00e7oamento do motor a rea\u00e7\u00e3o (jato) para diminuir o ru\u00eddo dos avi\u00f5es. <\/p>\n Fonte: www.sociedadenewtoniana.kit.net<\/p>\n Estudos detalhados sobre a resist\u00eancia oferecida pelo ar e a estabilidade de ve\u00edculos em movimento s\u00e3o essenciais \u00e0 fabrica\u00e7\u00e3o dos autom\u00f3veis modernos, dos avi\u00f5es e de todos os meios de transporte que se deslocam a grandes velocidades.<\/p>\n Aerodin\u00e2mica <\/strong>\u00e9 o ramo da ci\u00eancia f\u00edsica que analisa os movimentos do ar e de outros fluidos gasosos, estudando as for\u00e7as estabelecidas entre os corpos m\u00f3veis e as massas de ar que os envolvem.<\/p>\n Trata-se de uma disciplina cient\u00edfica de enorme import\u00e2ncia pr\u00e1tica no \u00e2mbito das ind\u00fastrias militar e de transporte; de fato, seu objetivo essencial \u00e9 a determina\u00e7\u00e3o dos princ\u00edpios que controlam o movimento e a estabilidade de avi\u00f5es, barcos e trens de alta velocidade, bem como aqueles aspectos relacionados ao deslocamento de proj\u00e9teis e m\u00edsseis.<\/p>\n Al\u00e9m disso, as leis estabelecidas atrav\u00e9s de an\u00e1lises aerodin\u00e2micas s\u00e3o aplic\u00e1veis tamb\u00e9m na engenharia civil, uma vez que eles regem, entre outras coisas, as for\u00e7as de resist\u00eancia apresentadas por pontes e demais edifica\u00e7\u00f5es quando submetidas \u00e0 a\u00e7\u00e3o de ventos de grande intensidade.<\/p>\n Princ\u00edpios te\u00f3ricos e experimentais. Os estudos aerodin\u00e2micos t\u00eam como objetivo fundamental a manuten\u00e7\u00e3o, nos corpos analisados, do denominado estado de equil\u00edbrio din\u00e2mico, no qual as for\u00e7as desenvolvidas durante seu movimento devem ser compensadas por aquelas produzidas pelas massas de ar, em cujo interior o corpo se desloca. As leis que regulam essa disciplina utilizam a an\u00e1lise matem\u00e1tica para descrever as condi\u00e7\u00f5es ideais de v\u00f4o ou de deslocamento sobre superf\u00edcies s\u00f3lidas ou l\u00edquidas.<\/p>\n Embora o campo de aplica\u00e7\u00e3o da teoria aerodin\u00e2mica englobe especialidades t\u00e3o distintas quanto o tratamento das resist\u00eancias do ar, a ventila\u00e7\u00e3o de altos-fornos ou o desenho industrial de avi\u00f5es, trens e autom\u00f3veis, seu maior interesse est\u00e1 centrado na descri\u00e7\u00e3o das for\u00e7as que interv\u00eam no deslocamento dos corpos no ar.<\/p>\n Essa disciplina teve sua origem nos trabalhos de Galileu Galilei, Christiaan Huygens e Isaac Newton, os quais, por meio de diferentes experi\u00eancias, estabeleceram o conceito de resist\u00eancia do ar, determinando, tamb\u00e9m, sua magnitude. Esses pesquisadores conclu\u00edram que o valor dessa grandeza \u00e9 proporcional ao quadrado da velocidade do corpo m\u00f3vel, ao quadrado do seno do seu \u00e2ngulo de inclina\u00e7\u00e3o, \u00e0 densidade do ar e \u00e0 se\u00e7\u00e3o do objeto perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o da corrente de ar.<\/p>\n A partir dessa rela\u00e7\u00e3o, baseada em princ\u00edpios mec\u00e2nicos, numerosos estudiosos desenvolveram as mais diversas teorias sobre os efeitos da viscosidade do ar e da sustenta\u00e7\u00e3o — for\u00e7a perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do corpo, que o sustenta em movimento –, entre outros conceitos que formaram o n\u00facleo dos princ\u00edpios aerodin\u00e2micos.<\/p>\n Partindo-se do conjunto b\u00e1sico de leis gerais, \u00e9 poss\u00edvel obter-se dados, os quais, por sua vez, permitem fabricar maquetes de avi\u00f5es e demais ve\u00edculos sobre as quais s\u00e3o realizados os testes que ir\u00e3o determinar o desenho final desses equipamentos.<\/p>\n Cientistas como o ingl\u00eas Frederick William Lanchester e Ludwig Prandtl, f\u00edsico alem\u00e3o considerado o pai da aerodin\u00e2mica moderna, realizaram investiga\u00e7\u00f5es que revolucionaram os estudos de estabilidade, sustenta\u00e7\u00e3o e equil\u00edbrio de corpos em v\u00f4o. Seus trabalhos assentaram as bases para a solu\u00e7\u00e3o de problemas que foram surgindo \u00e0 medida que a velocidade dos ve\u00edculos em geral, e em particular, dos avi\u00f5es, era aumentada.<\/p>\n Fatores como ondas de choque, formadas pela acumula\u00e7\u00e3o de press\u00e3o ao ultrapassar-se a velocidade do som; as camadas — limite, nas quais s\u00e3o produzidos deslocamentos de for\u00e7as originadas pela viscosidade; ou os fen\u00f4menos t\u00e9rmicos, caracter\u00edsticos das velocidades elevadas, s\u00e3o algumas das vari\u00e1veis que devem ser consideradas no estudo aerodin\u00e2mico de aparelhos destinados a superar a velocidade do som.<\/p>\n Meios de ensaio e observa\u00e7\u00e3o. Para realizar suas experi\u00eancias, a maioria dos laborat\u00f3rios destinados a estabelecer os condicionamentos aerodin\u00e2micos do projeto de meios de transporte, utiliza os denominados t\u00faneis de vento, instala\u00e7\u00f5es nas quais se submete uma maquete do ve\u00edculo que se deseja analisar a correntes de ar for\u00e7adas, de velocidade controlada. Existem diferentes tipos de t\u00faneis de vento, classificados em t\u00faneis de circuito aberto ou fechado, e de funcionamento cont\u00ednuo ou com utiliza\u00e7\u00e3o de rajadas controladas de ar.<\/p>\n Por outro lado, de acordo com a velocidade que se deseja obter, essas instala\u00e7\u00f5es podem ser classificadas ainda em:<\/strong> subs\u00f4nicas, se as velocidades nela desenvolvidas forem inferiores \u00e0 do som; supers\u00f4nicas, quando est\u00e3o compreendidas entre cinco e dez vezes o valor dessa velocidade; ou hipers\u00f4nicas, se as for\u00e7as desenvolvidas em seu interior resultam em velocidades superiores a dez vezes a do som.<\/p>\n Os ensaios realizados nesses t\u00faneis oferecem a possibilidade de calcular a intensidade das for\u00e7as atuantes, mediante a obten\u00e7\u00e3o da resultante de suas tr\u00eas componentes parciais:<\/strong> as denominadas for\u00e7as de sustenta\u00e7\u00e3o, as de resist\u00eancia ao deslocamento do ve\u00edculo e aquelas associadas a esfor\u00e7os laterais.<\/p>\n Da mesma forma, essa an\u00e1lise permite otimizar a resist\u00eancia, o desenho e a posi\u00e7\u00e3o de cada elemento da estrutura, pela avalia\u00e7\u00e3o dos esfor\u00e7os aplicados a esse componente. A esse respeito, cabe ressaltar o interesse na visualiza\u00e7\u00e3o das correntes de sa\u00edda do ar, durante o ensaio da maquete no t\u00fanel de vento. <\/p>\n As imagens podem ser obtidas diretamente por meio de fotografias do processo, em condi\u00e7\u00f5es adequadas de ilumina\u00e7\u00e3o, ou mediante a an\u00e1lise de diagramas anal\u00edticos. Para tal, recorre-se , freq\u00fcentemente ao tra\u00e7ado de curvas sobre um sistema de eixos cartesianos, as quais representam as for\u00e7as principais que devem ser analisadas para obter as condi\u00e7\u00f5es aerodin\u00e2micas desejadas.<\/p>\n Fonte: <\/strong>www.biomania.com.br<\/p>\n O nome aerodin\u00e2mica<\/strong> est\u00e1 relacionado ao estudo da din\u00e2mica dos corpos que se movem dentro de fluidos como o pr\u00f3prio ar e outros gases, sendo um ramo importante da mec\u00e2nica dos fluidos. Como exemplos de aplica\u00e7\u00f5es da aerodin\u00e2mica, podemos citar a cria\u00e7\u00e3o dos corpos dos avi\u00f5es, formato de proj\u00e9teis e at\u00e9 mesmo a constru\u00e7\u00e3o de simples cataventos. <\/p>\n A base de estudo da aerodin\u00e2mica \u00e9 determinada atrav\u00e9s uma lei: <\/strong><\/p>\n O Princ\u00edpio de Bernoulli<\/strong><\/p>\n Este princ\u00edpio relaciona a velocidade do fluxo do ar e a press\u00e3o correspondente, desta forma temos que para maiores velocidades de fluxo, correspondem menores valores de press\u00e3o, assim como para aumentos de press\u00e3o, correspondem diminui\u00e7\u00f5es na velocidade de fluxo. <\/p>\n Baseando-se neste princ\u00edpio, a engenharia conseguiu desenhar as asas de um avi\u00e3o de forma que a velocidade do fluxo do ar fosse menor na parte de baixo da asa, causando ent\u00e3o uma diferen\u00e7a de press\u00e3o entre a parte inferior e a superior do avi\u00e3o, e esta diferen\u00e7a de press\u00e3o \u00e9 a respons\u00e1vel por manter o avi\u00e3o em suspens\u00e3o no ar durante a viagem. <\/p>\n Atrav\u00e9s da movimenta\u00e7\u00e3o de parte das asas, h\u00e1 a possibilidade de se aumentar ou diminuir a velocidade de fluxo de ar sob a asa, o que permite ganhar ou perder altura ou mesmo alterar a dire\u00e7\u00e3o de v\u00f4o. Assim como se estuda o movimento de part\u00edculas em um fluido viscoso como o \u00f3leo, temos que entender que estamos mergulhados num fluido tamb\u00e9m:<\/strong> o ar. <\/p>\n O ar \u00e9 respons\u00e1vel por grande parte do atrito que diminuem a velocidade dos carros. Mesmo corpos celestes s\u00e3o desintegrados quando entram dentro da atmosfera terrestre, pois o atrito com o ar \u00e9 t\u00e3o intenso que incendeia o corpo. Podemos perceber daqui, que um dos interesses da aerodin\u00e2mica reside tamb\u00e9m em encontrar formatos aerodin\u00e2micos, ou seja, formas que permitam o menor atrito poss\u00edvel com o ar.<\/p>\n O maior interesse neste caso est\u00e1 nas ind\u00fastrias automobil\u00edsticas. O leitor pode perceber como os carros de 40 a 60 anos atr\u00e1s e at\u00e9 mesmo carros n\u00e3o t\u00e3o velhos possu\u00edam formas quadradas, o que causava muito atrito com o ar, diminuindo muito o rendimento do carro, por\u00e9m hoje em dia os carros parecem mais naves espaciais, at\u00e9 mesmo utilizando pinturas e esmaltes especiais que reduzem o atrito com o ar. <\/p>\n Vemos tamb\u00e9m que os carros mais aerodin\u00e2micos s\u00e3o aqueles cuja base se encontra mais perto do ch\u00e3o, evitando desta forma o fluxo de ar sob o carro, e esta caracter\u00edstica \u00e9 levada a extremos quando tratamos de carros de f\u00f3rmula 1. Outro ramo estudado dentro da aerodin\u00e2mica \u00e9 o de velocidades supers\u00f4nicas.<\/p>\n Velocidades supers\u00f4nicas s\u00e3o aquelas que superam a velocidade de propaga\u00e7\u00e3o do som no ar, a qual \u00e9 vari\u00e1vel por\u00e9m pode ser considerada como valendo 340m\/s. A aplica\u00e7\u00e3o b\u00e1sica de velocidades supers\u00f4nicas est\u00e1 no estudo de bal\u00edstica e no estudo de avi\u00f5es supers\u00f4nicos. A velocidade do som \u00e9 representada pelo n\u00famero de Mach, nome dado em homenagem do f\u00edsico austr\u00edaco Ernst Mach. <\/p>\n Desta forma, um avi\u00e3o que se move com uma velocidade duas vezes e meia a velocidade do som est\u00e1 se movendo a 2,5 Mach. Da mesma maneira, os formatos de corpos se movendo a velocidades supers\u00f4nicas t\u00eam de ser estudados, por\u00e9m diferentemente dos corpos se movendo a velocidades sub-s\u00f4nicas. <\/p>\n Curvatura: <\/strong>Nesse caso, os projetistas desenham as asas retas embaixo e curvadas em cima. Quando o ar passa pela asa, ele percorre a parte de cima no mesmo tempo que a parte de baixo. Como a trajet\u00f3ria que o ar faz em cima \u00e9 maior, isso significa que a velocidade em que o ar passa em cima da asa \u00e9 maior que a do ar que passa embaixo. Essa diferen\u00e7a de velocidade causa a diferen\u00e7a de press\u00e3o, que sustenta o avi\u00e3o no ar. For\u00e7as que agem durante o v\u00f4o: <\/strong><\/p>\n Tra\u00e7\u00e3o: <\/strong>\u00c9 a for\u00e7a gerada pelas turbinas, que empurra o avi\u00e3o para a frente. Pode ser definido como o angulo formado pela corda da p\u00e1 e a dire\u00e7\u00e3o do seu movimento relativa ao ar, ou melhor, em rela\u00e7\u00e3o ao vento aparente. S\u00e3o v\u00e1rios os fatores que podem influir na modifica\u00e7\u00e3o do angulo de ataque. Alguns s\u00e3o controlados pelo piloto e outros ocorrem automaticamente devido ao desenho do sistema rotor. <\/p>\n O piloto pode controlar o angulo de ataque com o controle de c\u00edclico e com o coletivo. Sempre que a m\u00e1quina sai do v\u00f4o estacion\u00e1rio, este angulo muda constantemente consoante as p\u00e1s v\u00e3o descrevendo o seu ciclo ao longo do disco rotor. H\u00e1 fatores que podem afetar o angulo de ataque e sobre os quais o piloto tem pouco ou nenhum controle como sejam, o deslocamento r\u00e1pido e no sentido vertical da ponta da p\u00e1 (flaping), a flexibilidade das p\u00e1s e turbul\u00eancia do ar. O angulo de ataque \u00e9 um dos principais fatores que determinam a quantidade de sustenta\u00e7\u00e3o (lift) e de atrito (drag) produzido pela p\u00e1. <\/p>\n O angulo de ataque n\u00e3o deve ser confundido com o de incid\u00eancia, que \u00e9 um angulo de passo. O angulo de incid\u00eancia \u00e9 o angulo entre a linha de corda e o plano de rota\u00e7\u00e3o do sistema rotor. O angulo de incid\u00eancia \u00e9 um angulo mec\u00e2nico enquanto o angulo de ataque \u00e9 um angulo aerodin\u00e2mico. <\/p>\n Na aus\u00eancia de ar induzido, e\/ou velocidade horizontal, o angulo de ataque e o angulo de incid\u00eancia s\u00e3o o mesmo. Sempre que o vento aparente \u00e9 modificado, pelo fluxo de ar induzido ou pela desloca\u00e7\u00e3o do helic\u00f3ptero o angulo de ataque \u00e9 diferente do angulo de incid\u00eancia.<\/p>\n Fonte: saepcar.vilabol.uol.com.br<\/p>\n 1. Introdu\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n O homem sempre admirou o v\u00f4o suave dos p\u00e1ssaros, aquelas habilidades e t\u00e9cnicas naturais herdadas de Deus, que sempre foram de causar inveja.<\/p>\n Ao passar dos tempos alguns aventureiros tentaram de alguma forma imitar os seres de asas, mas n\u00e3o obtiveram sucesso, Leonardo da Vinci foi uma figura que pesquisou a anatomia dos p\u00e1ssaros, obteve informa\u00e7\u00f5es do comportamento das asas em rela\u00e7\u00e3o ao ar. <\/p>\n Tempos depois tivemos a colabora\u00e7\u00e3o de Alberto Santos Dumont, que conseguiu voar com seu 14-BIS, aeronave biplano, durante alguns metros, e com isto fez deslanchar a avia\u00e7\u00e3o mundial. <\/p>\n Com o efeito das guerras, a ind\u00fastria a\u00e9rea teve um grande impulso, promovendo estudos e pesquisas para o aperfei\u00e7oamento dessas m\u00e1quinas maravilhosas.<\/p>\n Para que um avi\u00e3o voe, \u00e9 necess\u00e1rio que algum tipo de for\u00e7a consiga vencer ou anular o seu peso, ent\u00e3o vamos verificar nesta p\u00e1gina o que realmente acontece fisicamente quando ele est\u00e1 em movimento, originando fen\u00f4menos que ir\u00e3o ser explicados no desdobramento desta mat\u00e9ria, na qual as asas, tamb\u00e9m chamadas de aerof\u00f3lios ser\u00e3o objeto de estudo.<\/p>\n A avia\u00e7\u00e3o est\u00e1 baseada nos princ\u00edpios da f\u00edsica, alguns estudados na escola, nos explicando todos os mist\u00e9rios que giram em torno desta pr\u00e1tica. <\/p>\n Muitas vezes, quando alguma pessoa v\u00ea pela primeira vez um Boeing ou um Airbus decolando ou pousando num aeroporto, n\u00e3o imagina como aquela m\u00e1quina com algumas toneladas consiga ficar afastada, metros e as vezes quil\u00f4metros do solo. Por estas raz\u00f5es que este assunto se torna muito curioso e as vezes apaixonante. <\/p>\n 2. Fundamentos f\u00edsicos<\/strong><\/p>\n Sabemos que o principal obst\u00e1culo nas primeiras tentativas para colocar um avi\u00e3o no ar era o seu peso, uma for\u00e7a causada pela gravidade, mas com alguns diferentes formatos na aerodin\u00e2mica dos corpos, conseguiu-se controlar este problema, de forma artesanal no in\u00edcio. <\/p>\n Nos estudos e pesquisas feitos pelos cientistas das v\u00e1rias \u00e9pocas, verificou-se que o ar, flu\u00eddo que ser\u00e1 respons\u00e1vel para sustentar uma aeronave em v\u00f4o \u00e9 composto de alguns elementos, entre eles, nitrog\u00eanio, oxig\u00eanio e \u00e1gua, com isto podendo sofrer altera\u00e7\u00f5es em grandezas como a densidade, temperatura e press\u00e3o. <\/p>\n Estas mudan\u00e7as na atmosfera est\u00e3o relacionadas entre as diferen\u00e7as de temperatura e press\u00e3o entre as v\u00e1rias massas de ar que circulam, originando deslocamentos das camadas, dando in\u00edcio aos ventos, que poder\u00e3o ser \u00fateis ou desfavor\u00e1veis ao v\u00f4o. <\/p>\n As grandezas vetoriais e escalares est\u00e3o presentes neste assunto, sendo as for\u00e7as, todas vetoriais, incluindo as velocidades, press\u00f5es e acelera\u00e7\u00f5es, j\u00e1 as escalares, compostas da massa, das temperaturas e densidades. <\/p>\n Quando um avi\u00e3o tem o vento a seu favor, temos uma soma vetorial, ou vice-versa, com isto, os vetores s\u00e3o amplamente utilizados, originando todo tipo de resultantes, sejam elas verticais, como peso e sustenta\u00e7\u00e3o, que ser\u00e1 vista posteriormente no \u00edtem das for\u00e7as, ou horizontais, como a tra\u00e7\u00e3o e a resist\u00eancia do ar, quando o avi\u00e3o est\u00e1 em v\u00f4o com velocidade constante, a soma de todas as suas for\u00e7as \u00e9 nula. <\/p>\n O empuxo, visto em hidrost\u00e1tica, tamb\u00e9m \u00e9 bem utilizado, por\u00e9m tendo como flu\u00eddo, o ar, pois o deslocamento de ar para tr\u00e1s ir\u00e1 causar uma for\u00e7a para frente, ent\u00e3o o empuxo, j\u00e1 relacionando com a 3\u00ba lei de Newton, lei da a\u00e7\u00e3o e rea\u00e7\u00e3o ( para toda for\u00e7a existe uma outra de mesma dire\u00e7\u00e3o, mesmo m\u00f3dulo e sentido contr\u00e1rio). <\/p>\n A temperatura \u00e9 uma grandeza escalar muito importante, sendo muito vari\u00e1vel, sabemos que quanto mais alto estivermos em rela\u00e7\u00e3o ao n\u00edvel do mar, menor ser\u00e1 seu valor, o mesmo acontece com a densidade do ar, pois quanto maior a altitude, ficar\u00e1 mais rarefeito alterando nas for\u00e7as relacionadas no v\u00f4o, pois altera diretamente a resist\u00eancia do ar, quanto ao avan\u00e7o de um corpo. <\/p>\n 3. For\u00e7as<\/strong><\/p>\n Existem quatro for\u00e7as b\u00e1sicas presentes no v\u00f4o:<\/strong><\/p>\n SUSTENTA\u00c7\u00c3O , ARRASTO , TRA\u00c7\u00c3O , PESO<\/strong><\/p>\n 3.1. SUSTENTA\u00c7\u00c3O<\/strong><\/p>\n Quando um avi\u00e3o se desloca pelo ar, ocorre um fen\u00f4meno na sua asa que ir\u00e1 produzir uma for\u00e7a para cima, sentido inverso ao peso. O perfil da asa ou aerof\u00f3lio tem comprimentos diferentes na parte superior (extradorso) e na parte inferior (intradorso) devido ao seu formato, possibilitando que duas part\u00edculas de ar percorrendo tais comprimentos ao mesmo tempo, conseq\u00fcentemente tenham velocidades diferentes. <\/p>\n A f\u00edsica explica que o aumento da velocidade de um flu\u00eddo pelas paredes de um tubo, provoca um aumento da press\u00e3o din\u00e2mica (ar em movimento) e uma diminui\u00e7\u00e3o da press\u00e3o est\u00e1tica (ar em repouso), originando uma for\u00e7a. <\/p>\n Ent\u00e3o, tal diferen\u00e7a de press\u00f5es est\u00e1ticas ser\u00e1 a respons\u00e1vel por criar uma for\u00e7a perpendicular a superf\u00edcie da asa, chamada de RESULTANTE AERODIN\u00c2MICA, agindo no chamado centro de press\u00e3o, tendo como sua componente vertical, a for\u00e7a de SUSTENTA\u00c7\u00c3O.<\/p>\n A figura abaixo nos mostra o deslocamento das part\u00edculas de ar, partindo do bordo de ataque (frente do perfil) e chegando ao mesmo no bordo de fuga (traseira do perfil) resultando no aparecimento de uma for\u00e7a que compensar\u00e1 o peso da aeronave.<\/p>\n O perfil da asa pode formar um \u00e2ngulo imagin\u00e1rio com a dire\u00e7\u00e3o horizontal, chamado \u00c2NGULO DE ATAQUE, que poder\u00e1 aumentar a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o e ao mesmo tempo, aumentar a for\u00e7a de resist\u00eancia do ar, fazendo com que o avi\u00e3o tenha menor velocidade, ent\u00e3o quando observamos aeronaves nos c\u00e9u da cidade fazendo procedimento de aproxima\u00e7\u00e3o, estas est\u00e3o com um maior \u00e2ngulo de ataque, ent\u00e3o com pouca velocidade. Quando aumenta-se demais este \u00e2ngulo, aumentamos tamb\u00e9m a resist\u00eancia do ar, na mesma propor\u00e7\u00e3o, diminuindo muito sua velocidade, com isto o avi\u00e3o pode perder instantaneamente sua sustenta\u00e7\u00e3o, entrando em estol ( perda total da sustenta\u00e7\u00e3o em v\u00f4o). Afigura abaixo nos mostra o \u00e2ngulo de ataque da asa. <\/p>\n Podemos calcular analiticamente o valor da for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o (componente vertical da RA).<\/p>\n Cl = <\/strong>coeficiente de sustenta\u00e7\u00e3o A varia\u00e7\u00e3o de press\u00e3o est\u00e1tica \u00e9 mostrada na figura abaixo, onde podemos ver de uma outra forma, o somat\u00f3rio das for\u00e7as no aerof\u00f3lio.<\/p>\n 3.2. ARRASTO:<\/strong><\/p>\n O arrasto \u00e9 uma for\u00e7a aerodin\u00e2mica devido a resist\u00eancia do ar, que se op\u00f5e ao avan\u00e7o de um corpo. Essa for\u00e7a depende de alguns fatores como a forma do corpo, a sua rugosidade e o efeito induzido resultante da diferen\u00e7a de press\u00e3o entre a parte inferior e superior da asa. <\/p>\n Ent\u00e3o podemos dividir o ARRASTO em tr\u00eas \u00edtens:<\/strong><\/p>\n Arrasto de atrito 3.2.1. Arrasto de atrito<\/strong><\/p>\n Este tipo de arrasto est\u00e1 relacionado com as caracter\u00edsticas da superf\u00edcie, sendo ela lisa ou \u00e1spera. Quanto mais pr\u00f3ximo dela, o ar forma uma camada limite, no qual se move de forma laminar se a superf\u00edcie for lisa, do mesmo jeito que a fuma\u00e7a sai do cigarro, por\u00e9m se a mesma for rugosa ou \u00e1spera, ocorrer\u00e1 um fluxo de ar turbilhonado aumentando o arrasto. Atualmente, as aeronaves s\u00e3o feitas de material mais liso na sua \u00e1rea externa, possibilitando mais economia e melhor rendimento em v\u00f4o.<\/p>\n 3.2.2. Arrasto de forma<\/strong><\/p>\n O arrasto em quest\u00e3o est\u00e1 relacionado com a \u00e1rea, na qual o ar colide de frente, e ocorre a chamada deflex\u00e3o ( desvio do ar pelo obst\u00e1culo). A maior ou menor facilidade de um corpo se deslocar em determinado flu\u00eddo chama-se aerodin\u00e2mica, ent\u00e3o as partes que comp\u00f5e um avi\u00e3o devem ser arredondadas ou terem o efeito de flechas, evitando superf\u00edcies retas perpendiculares ao deslocamento, originando assim uma resist\u00eancia menor. O arrasto de forma depende de alguns fatores como a densidade do ar, velocidade e \u00e1rea frontal do corpo, podendo ser calculado com a f\u00f3rmula abaixo.<\/p>\n Cd =<\/strong> coeficiente de resist\u00eancia aerodin\u00e2mica da asa 3.2.3. Arrasto induzido<\/strong><\/p>\n O arrasto induzido est\u00e1 relacionado com diferen\u00e7a de press\u00e3o entre a parte superior e inferior da asa. O ar que est\u00e1 no intradorso (parte inferior) tende a fluir para o extradorso (parte superior), originando um turbilhonamento na ponta da asa, com isto provocando uma resist\u00eancia ao avan\u00e7o do avi\u00e3o e diminuindo a sustenta\u00e7\u00e3o. <\/p>\n Existem alguns dispositivos para corrigir este problema como os Winglets, localizados nas pontas das asas, principalmente em avi\u00f5es mais modernos, que impedem a passagem de ar de cima para baixo. Afigura abaixo mostra o turbilhonamento do ar decorrente do arrasto induzido.<\/p>\n 3.3. TRA\u00c7\u00c3O<\/strong><\/p>\n A tra\u00e7\u00e3o \u00e9 uma for\u00e7a respons\u00e1vel por impulsionar a aeronave para frente, sendo originada de algum tipo de motor. Normalmente, no dias de hoje a avia\u00e7\u00e3o est\u00e1 servida de motores convencionais, a quatro tempos e motores a rea\u00e7\u00e3o, utilizando-se de turbo-jatos e turbo-fan. <\/p>\n Motores convencionais<\/strong><\/p>\n Este tipo de motor utiliza-se basicamente da mesma tecnologia dos motores dos carros modernos, ou seja, o sistema quatro tempos, utilizando-se de um n\u00famero vari\u00e1vel de cilindros onde ser\u00e1 gerada a energia necess\u00e1ria para movimentar a h\u00e9lice que impulsionar\u00e1 o avi\u00e3o a frente.<\/p>\n Uma mistura de ar e combust\u00edvel, normalmente utilizado uma gasolina especial, \u00e9 preparada no carburador e emitida para a c\u00e2mara de combust\u00e3o, dentro do cilindro, pela v\u00e1lvula de admiss\u00e3o, movimentando o pist\u00e3o para baixo, e transferindo todo movimento para o eixo de manivelas, ligado a h\u00e9lice. Ap\u00f3s o pist\u00e3o sobe e comprime a mistura, a qual receber\u00e1 uma centelha de um dispositivo chamado vela, provocando uma combust\u00e3o e um aumento da press\u00e3o da mistura e uma conseq\u00fcente expans\u00e3o, for\u00e7ando o pist\u00e3o para baixo, ap\u00f3s, os gases finais s\u00e3o expelidos pela v\u00e1lvula de escapamento, e o ciclo continua, para que o avi\u00e3o mantenha a for\u00e7a de tra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Devido ao avan\u00e7o da tecnologia, alguns avi\u00f5es a h\u00e9lice utilizam um sistema que adiciona uma turbina, que ser\u00e1 visto nos motores a rea\u00e7\u00e3o, recebendo o nome de turbo-h\u00e9lice. A figura abaixo mostra ama aeronave com tra\u00e7\u00e3o a h\u00e9lice.<\/p>\n Quando a h\u00e9lice da uma volta, o avi\u00e3o sofre um deslocamento, este \u00e9 chamado de PASSO DA H\u00c9LICE, onde pode ser fixo ou vari\u00e1vel. Quando um avi\u00e3o est\u00e1 na decolagem, a freq\u00fc\u00eancia do motor em rpm pode aumentar, e em alguns casos dependendo do sistema do conjunto da h\u00e9lice, o passo pode modificar.<\/p>\n Motores a rea\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n Este tipo de motor funciona de acordo com a terceira lei de Newton, a\u00e7\u00e3o e rea\u00e7\u00e3o, onde a a\u00e7\u00e3o se situa na expuls\u00e3o dos gases para tr\u00e1s, provocando a rea\u00e7\u00e3o do deslocamento do avi\u00e3o para frente. Os sistemas utilizados s\u00e3o os turbo-jato e turbo-fan, sendo este \u00faltimo mais moderno.<\/p>\n O sistema em si, utiliza-se de um conjunto de p\u00e1s na parte da frente, formando o primeiro compressor e a parte de traz, segundo compressor da turbina, e no meio contendo uma c\u00e2mara de combust\u00e3o, onde se dar\u00e1 a queima da mistura de ar comprimido com o combust\u00edvel, normalmente querosene, que aumentar\u00e1 ainda mais a press\u00e3o dos gases originando uma sa\u00edda dos mesmos muito forte. Neste caso, est\u00e1 presente a for\u00e7a de empuxo devido ao deslocamento dos gases. <\/p>\n Abaixo pode ser visto o correto funcionamento de uma turbina.<\/p>\n Normalmente, as aeronaves maiores s\u00e3o servidas de dois, tr\u00eas ou quatro motores a rea\u00e7\u00e3o, atingindo grandes velocidades e voando em grandes altitudes. Devido a economia de combust\u00edvel e ao avan\u00e7o da tecnologia, os grandes jatos est\u00e3o sendo dotados de n\u00e3o mais que duas grandes turbinas.<\/p>\n 3.4. PESO<\/strong><\/p>\n O peso est\u00e1 relacionado com a for\u00e7a da gravidade, a qual atrai todos os corpos que est\u00e3o no campo gravitacional terrestre. N\u00e3o existe nenhuma forma de alterar esta for\u00e7a, ent\u00e3o \u00e9 preciso cada vez mais aperfei\u00e7oar as aeronaves, para sempre respeitar as leis da natureza. <\/p>\n O peso \u00e9 um fator muito importante nas opera\u00e7\u00f5es de pouso e decolagem, pois um avi\u00e3o muito pesado ir\u00e1 precisar de maior comprimento de pista para decolar, para conseguir velocidade suficiente visando a sustenta\u00e7\u00e3o para anular o peso, sendo assim, avi\u00f5es maiores s\u00e3o impedidos de operar em certos aeroportos. O mesmo acontece na aterrisagem, pois deve-se respeitar a lei da in\u00e9rcia. <\/p>\n 4. Curiosidades<\/strong><\/p>\n O avi\u00e3o utiliza-se de outras superf\u00edcies fixas al\u00e9m das asas para manter o v\u00f4o, sendo elas, os estabilizadores horizontais e verticais localizados na cauda do aparelho. O estabilizador horizontal tem a fun\u00e7\u00e3o de evitar que o avi\u00e3o gire em torno do eixo das asas, nem baixando, nem levantando o nariz do avi\u00e3o. J\u00e1 o vertical tem a fun\u00e7\u00e3o de evitar a guinada do aparelho, giro em torno de seu eixo vertical.<\/p>\n Al\u00e9m das superf\u00edcies fixas, a aeronave possui tamb\u00e9m as m\u00f3veis, chamadas superf\u00edcies de comando que ir\u00e3o dominar o avi\u00e3o em v\u00f4o como os ailerons, leme de dire\u00e7\u00e3o e profundores. Os primeiros, ailerons, tem a fun\u00e7\u00e3o de girar o avi\u00e3o em torno do nariz, proporcionando a aeronave executar curvas de maneira correta auxiliada do leme de dire\u00e7\u00e3o.<\/p>\n J\u00e1 os profundores, s\u00e3o respons\u00e1veis por baixar ou subir o nariz da aeronave, como mostra a figura abaixo.<\/p>\n A outra superf\u00edcie m\u00f3vel, tamb\u00e9m localizada na cauda do avi\u00e3o \u00e9 o leme de dire\u00e7\u00e3o, que controla o movimento em torno do eixo vertical, sendo mostrado abaixo.<\/p>\n Existem tamb\u00e9m as superf\u00edcies que auxiliam em v\u00f4o e em terra (decolagem e aterrisagem da aeronave). Estas s\u00e3o os flaps ou slats e spoilers que tem as suas finalidades espec\u00edficas. Primeiramente, os flaps ou slats, localizados no bordo de fuga da asa, acionados para baixo, com a fun\u00e7\u00e3o de aumentar a \u00e1rea de superf\u00edcie da mesma.<\/p>\n Os flaps aumentam a sustenta\u00e7\u00e3o e o arrasto, diminuindo a velocidade. Estas superf\u00edcies s\u00e3o normalmente usadas em baixa velocidade, originando o chamado v\u00f4o reduzido ou nos procedimento de aproxima\u00e7\u00e3o e pouso. As vezes, os flaps s\u00e3o utilizados em decolagens, em pistas curtas, originando uma \u00e1rea de asa maior, possibilitando menor velocidade para sair do solo. Eles podem tamb\u00e9m atuar como freios aerodin\u00e2micos, pois colaboram com a maior desacelera\u00e7\u00e3o. Afigura abaixo mostra o flap de perfil, mostrando sua atua\u00e7\u00e3o no ar.<\/p>\n J\u00e1 os spoilers, pertencentes aos grandes jatos, localizados na parte superior da asa e no bordo de fuga, acionados para cima, atuam em conjunto com os ailerons na execu\u00e7\u00e3o das curvas em algumas aeronaves.funcionam, na perda de sustenta\u00e7\u00e3o, quando necess\u00e1rio e na redu\u00e7\u00e3o de velocidade, acionados normalmente nas descidas e nas aterrisagens. Finalmente, os slots, s\u00e3o fendas localizadas no bordo de ataque, que aumentam a curvatura, sem aumento de \u00e1rea, possibilitando uma maior for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n 4.2. Efeitos da altitude<\/strong><\/p>\n \u00c9 sabido que a densidade do ar \u00e9 diretamente proporcional a for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o e inversamente com o aumento da altitude. Ent\u00e3o a aeronave tem que compensar este problema com uma velocidade aerodin\u00e2mica maior. Por exemplo, quando temos dez part\u00edculas de ar pr\u00f3ximo ao solo, numa altitude muito maior, elas estar\u00e3o mais separadas, fazendo com que a aeronave se desloque mais, para vencer as part\u00edculas. Por isso que a prefer\u00eancia para os jatos s\u00e3o as grandes altitudes, para viajarem, proporcionando economia de tempo e combust\u00edvel. <\/p>\n 4.3. Avi\u00f5es militares<\/strong><\/p>\n A maioria dos avi\u00f5es s\u00e3o jatos supers\u00f4nicos, que podem voar a velocidades maiores que a do som, por isso precisam caracter\u00edsticas aerodin\u00e2micas que diminuam o arrasto, sem perda de sustenta\u00e7\u00e3o. Estas aeronaves possuem normalmente um formato de flecha, que ir\u00e1 diminuir a \u00e1rea de resist\u00eancia aerodin\u00e2mica, tamb\u00e9m possuem o perfil da asa com pequena espessura, precisando de maior velocidade para manter a sustenta\u00e7\u00e3o. Devido a tudo isto, eles s\u00e3o munidos de motores a rea\u00e7\u00e3o (turbinas) muito potentes. <\/p>\n 4.4. Avia\u00e7\u00e3o comercial<\/strong><\/p>\n A avia\u00e7\u00e3o comercial teve grande impulso a partir dos avi\u00f5es que foram constru\u00eddos na segunda guerra mundial, como o famoso DC-3, feito para o transporte de soldados. Nesta \u00e9poca, ele foi constru\u00eddo em grande quantidade. Ap\u00f3s este tempo, foi feita a adapta\u00e7\u00e3o para o transporte de civis. <\/p>\n Com o avan\u00e7o da tecnologia e a necessidade de aproximar os continentes, grandes empresas aeron\u00e1uticas, principalmente americanas e europeias, como a Boeing e a Airbus, come\u00e7aram a desenvolver grandes avi\u00f5es com motores a rea\u00e7\u00e3o para o transporte de passageiros. Gra\u00e7as a tudo isto ficou mais f\u00e1cil atravessar os oceanos e os continentes. Estes avi\u00f5es voam a grandes altitudes para economizar tempo e combust\u00edvel atingindo velocidades que se aproximam a do som ( 80% a 90% da velocidade do som).<\/p>\n 4.5. Tr\u00e1fego a\u00e9reo<\/strong><\/p>\n Nos dias de hoje, a circula\u00e7\u00e3o de avi\u00f5es \u00e9 muito intensa, obrigando que v\u00e1rios \u00f3rg\u00e3os em terra organizem o tr\u00e2nsito das aeronaves no ar e no solo. Quando um avi\u00e3o parte de um ponto para outro, o piloto precisa ter um plano de v\u00f4o que ter\u00e1 as informa\u00e7\u00f5es sobre rotas a tomar e informes meteorol\u00f3gicos da origem e do destino, que ser\u00e3o importantes para a seguran\u00e7a de v\u00f4o.<\/p>\n Normalmente, cada regi\u00e3o do pa\u00eds tem um \u00f3rg\u00e3o referencial que controlar\u00e1 os avi\u00f5es em v\u00f4o, sabendo o ponto certo onde est\u00e3o, tudo isso devido a informa\u00e7\u00f5es de radares e de sat\u00e9lites. Quando a aeronave est\u00e1 pr\u00f3xima da origem ou do destino, ela \u00e9 controlada pelo controle de aproxima\u00e7\u00e3o ou pela torre de controle do aeroporto. Em alguns, o tr\u00e1fego a\u00e9reo \u00e9 t\u00e3o intenso, que em uma mesma reta de aproxima\u00e7\u00e3o para pouso, \u00e9 poss\u00edvel que haja v\u00e1rios avi\u00f5es. <\/p>\n 4.6. Seguran\u00e7a a\u00e9rea<\/strong><\/p>\n As estat\u00edsticas mostram, que a probabilidade de acontecer um acidente a\u00e9reo \u00e9 bem remota, perto do que acontece no tr\u00e2nsito de carros das grandes cidades. As pessoas que trabalham no meio aeron\u00e1utico devem seguir os regulamentos, de maneira muito r\u00edgida, pois qualquer descuido pode acarretar na perda de muitas vidas. Hoje em dia avi\u00f5es s\u00e3o examinandos em intervalos de tempo determinados pelo fabricante, onde cada pe\u00e7a tem a sua vida \u00fatil. <\/p>\n Os pilotos, antes de iniciarem na profiss\u00e3o passam por todo tipo de provas, precisando estar muito bem preparados para dominarem uma aeronave, sendo testados rotineiramente. Os controladores de tr\u00e1fego a\u00e9reo exercem uma das mais importantes e estressantes fun\u00e7\u00f5es, tendo que tomar de maneira cuidadosa as decis\u00f5es de segundo a segundo sobre a condu\u00e7\u00e3o das aeronaves.<\/p>\n Fonte: www.if.ufrgs.br<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Como Funciona a Aerodin\u00e2mica, Avi\u00e3o, For\u00e7as, Partes, F\u00edsica, Mecanismo, Princ\u00edpios, Linhas, Objeto, Tipos, Estudo, Como Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[320],"tags":[],"class_list":["post-63992","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica"],"acf":[],"yoast_head":"\n\n
\n
\n
\n
\n Estabilizador Horizontal: <\/strong>\u00c9 o respons\u00e1vel por manter a aeronave na dire\u00e7\u00e3o horizontal em que foi colocada pelo piloto
\n Estabilizador Vertical:<\/strong> Mant\u00e9m a aeronave na posi\u00e7\u00e3o vertical em que foi colocada pelo piloto.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\n Leme: <\/strong>Move o avi\u00e3o para a direita ou esquerda
\n Profundor: <\/strong>Respons\u00e1vel pelo movimento de subida e descida da aeronave<\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\n
\n H\u00e9lice: <\/strong>O h\u00e9lice \u00e9 um dos dispositivos mais importantes da aeronave, pois transforma a pot\u00eancia do eixo do motor em for\u00e7a de empuxo. Alterando-se o tipo de h\u00e9lice \u00e9 poss\u00edvel obter mais for\u00e7a do motor ou ent\u00e3o obter mais velocidade.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n
Como Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/h6>\n
![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f5.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f6.jpg\" "\\"Como")
\nEfeito da descens\u00e3o das camadas de fluido adjacentes ao perfil. <\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f7.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f8.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f10.jpg\" "\\"Como")
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<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f12.jpg\" "\\"Como")
\nFen\u00f4meno elevat\u00f3rio da folha de papel. <\/strong><\/p>\nEnt\u00e3o qual \u00e9 o mecanismo?<\/h4>\n
![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f13.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f14.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f15.jpg\" "\\"Como")
\nFor\u00e7a centr\u00edpeta e rea\u00e7\u00e3o centr\u00edfuga. <\/strong><\/p>\n
\n [2] N. Smith, The Physics Teacher 10, 451 (1972).
\n [3] N. Fletcher, Physics Education 10, 385 (1975).
\n [4] David anderson and S. Eberhardt, A Physical Description of Flight, dispon\u00edvel em http:\/\/home.comcast. net\/~clipper-108\/lift.pdf.
\n [5] Glenn Research Center, http:\/\/ www.grc.nasa.gov\/WWW\/K-12\/airplane\/ wrong3.html.
\n [6] J.S. Denker, See How It Flies, dispon\u00edvel em http:\/\/www.av8n.com\/how\/.
\n [7] K. Weltner, M. Ingelman-Sundberg, A.S. Esperidi\u00e3o e P. Miranda, Revista Brasileira de Ensino de F\u00edsica 23, 429 (2001).
\n [8] E. Houghton and P. Carpenter, Aerodynamics for Engineering Students (Butterworth-Heinermann, Oxford, 2003), 5\u00aa ed., p. 508.
\n [9] P.M. Oliveira, Sustenta\u00e7\u00e3o Aerodin\u00e2mica – O Mecanismo F\u00edsico, dispon\u00edvel em http:\/\/dited.bn.pt\/31619\/2606\/ 3184.pdf.<\/p>\nComo Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/h6>\n
Princ\u00edpios<\/h4>\n
\n
![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f4.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\nAerodin\u00e2mica na natureza<\/h4>\n
Aves<\/h4>\n
\n
\n Asas grandes e tamb\u00e9m em formas de \u0093V\u0094.
\n Corpo compacto.
\n Cauda bastante flex\u00edvel em todos os sentidos para orienta\u00e7\u00e3o e tamb\u00e9m frenagem.
\n Para \u0093parar\u0094 a ave em pleno v\u00f4o para capturar presas voadoras como aves menores e insetos maiores.<\/p>\n<\/blockquote>\nComo Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/h6>\n
Princ\u00edpios da Aerodin\u00e2mica<\/strong><\/h4>\n
Aerodin\u00e2mica na Hist\u00f3ria<\/strong><\/h4>\n
Como Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/h6>\n
Como Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/h6>\n
\n
\n Deflex\u00e3o: <\/strong>\u00c9 quase igual \u00e0 curvatura, mas s\u00f3 que usa todo o corpo do avi\u00e3o, e n\u00e3o s\u00f3 as asas. \u00c9 usado em aeronaves mais r\u00e1pidas, j\u00e1 que a velocidade n\u00e3o permite o uso de asas curvadas. Tamb\u00e9m funciona com o bico da aeronave jogando o ar para baixo, e a for\u00e7a de rea\u00e7\u00e3o ajuda a sustentar o avi\u00e3o no ar.
\n Flaps: <\/strong>\u00c9 um chamado dispositivo de alta sustenta\u00e7\u00e3o, serve nas manobras de decolagem e aterrisagem, onde o avi\u00e3o precisa de sustenta\u00e7\u00e3o a baixa velocidade. Quando \u00e9 acionado, causa uma curvatura maior nas asas. Obviamente, isso faz a sustenta\u00e7\u00e3o aumentar. Tamb\u00e9m serve para levantar o bico do avi\u00e3o, proporcionando um melhor \u00e2ngulo de aterrissagem. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\n Arrasto: <\/strong>\u00c9 a resist\u00eancia do ar, que aparece na forma de turbilh\u00f5es de ar e v\u00e1cuo atr\u00e1s da aeronave. Ela se op\u00f5e \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, diminuindo a velocidade do avi\u00e3o.
\n Peso: <\/strong>\u00c9 a resultante entre a massa da aeronave e a gravidade.
\n Sustenta\u00e7\u00e3o: <\/strong>\u00c9 a for\u00e7a gerada pelas asas, que se op\u00f5e \u00e0 gravidade, anulando o peso da aeronave.<\/p>\n<\/blockquote>\n\u00c2NGULO DE ATAQUE E INCID\u00caNCIA <\/h4>\n
![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f3.jpg\" "\\"Como")
\n \u00c2ngulo de ataque<\/strong><\/p>\nAngulo de incid\u00eancia <\/strong><\/h4>\n
Como Funciona a Aerodin\u00e2mica<\/h6>\n
O QUE FAZ UM AVI\u00c3O VOAR?<\/h4>\n
![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f16.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f31.gif\" "\\"Como")
\nDeslocamento das part\u00edculas de ar ao mesmo tempo no intradorso e extradorso.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f17.jpg\" "\\"Como")
\nO \u00e2ngulo de ataque entre asa e linha horizontal.<\/strong><\/p>\n\n
\n p =<\/strong> densidade do ar
\n S = <\/strong>\u00e1rea da superf\u00edcie da asa
\n v =<\/strong> velocidade da aeronave
\n L = <\/strong>for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o (Lift)<\/p>\n<\/blockquote>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f18.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f19.jpg\" "\\"Como")
\nA figura acima mostra a varia\u00e7\u00e3o de de press\u00e3o resultante na asa.<\/strong><\/p>\n\n
\n Arrasto de forma
\n Arrasto induzido<\/p>\n<\/blockquote>\n\n
\n p = <\/strong>densidade do ar
\n S =<\/strong> \u00e1rea da superf\u00edcie da asa
\n v = <\/strong>velocidade da aeronave
\n D =<\/strong> for\u00e7a de resist\u00eancia ( Drag)<\/p>\n<\/blockquote>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f20.jpg\" "\\"Como")
<\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f21.jpg\" "\\"Como")
\nAr fluindo do intradorso para o extradorso e o turbilhonamento.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f22.jpg\" "\\"Como")
\nUma aeronave modelo King Air servido de dois motores turbo-h\u00e9lice.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f30.gif\" "\\"Como")
\nTurbina em funcionamento. <\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f23.jpg\" "\\"Como")
\nO funcionamento dos ailerons.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f24.jpg\" "\\"Como")
\nO funcionamento dos profundores.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f25.jpg\" "\\"Como")
\nO funcionamento do leme de dire\u00e7\u00e3o. <\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f26.jpg\" "\\"Como")
\nFlaps acionados em v\u00f4o.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f27.jpg\" "\\"Como")
\nFlap acionado aumentando \u00e1rea decontato da asa com o ar.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f28.jpg\" "\\"Como")
\nA figura mostra dois potentes ca\u00e7as F-16.<\/strong><\/p>\n![\"Como](\"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/como-f29.jpg\" "\\"Como")
\nEste Boeing 777 \u00e9 um dos avi\u00f5es mais modernos do mundo na atualidade.<\/strong><\/p>\n