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Como Funciona a Aerodinâmica

Estudo de Aerodinâmica

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Aerodinâmica é o estudo do ar (ou outros gases) em movimento e as forças geradas sobre corpos sólidos imersos quando há velocidade relativa entre o gás e o corpo.

Principais forças atuantes em corpos movendo-se no ar:

Sustentação: Força gerada sobre o corpo sólido na direção transversal ao escoamento causada pelas diferentes pressões desenvolvidas nas duas faces do perfil geométrico do corpo sólido.

Esta é a força responsável por elevar o avião e mantê-lo no ar. Para que isso ocorra a força de sustentação tem que ser maior ou igual ao peso da aeronave. Em um avião, algumas pequenas partes contribuem para a força de sustentação porém a maior parte é gerada pela asa do avião. Existem diversos fatores que contribuem para a sustentação do avião, sendo eles a velocidade de vôo, a altitude em que o avião esta voando, porém os mais importantes são as dimensões da asa e o formato do perfil da asa.

Arrasto: Força gerada sobre o corpo sólido na direção e sentido do escoamento pela ação do atrito do ar com a superfície do corpo e das diferenças de pressão produzidas sobre as superfícies.

Durante o movimento do avião pelo ar, a força de arrasto é gerada pela resistência do ar e tende a puxar o avião para trás, ou seja, é oposta ao sentido de movimento.

Empuxo: É gerado pelo motor do avião e tem a finalidade de movimentar o avião para frente. Pode ser produzida por hélices ou turbinas.

Peso: O peso é uma força que atua sempre na direção vertical e é conseqüência da força da gravidade, que atrai todos os corpos para o centro da terra. Este é um dos desafios do estudo de aerodinâmica, pois para uma aeronave voar ela precisa gerar uma força maior do que seu próprio peso.

Principais partes que compõem um avião

Asa: É a principal responsável pela sustentação do avião, em geral os fatores mais importantes para sustentação são largura, espessura, comprimento e perfil aerodinâmico 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 área sem aumentar demasiadamente seu comprimento, isto é adotado em aviões de transporte de passageiros. A ponta da asa também influencia seu desempenho.
Estabilizador Horizontal:
É o responsável por manter a aeronave na direção horizontal em que foi colocada pelo piloto
Estabilizador Vertical:
Mantém a aeronave na posição vertical em que foi colocada pelo piloto.

Superfícies de comando:

Ailerons: Possibilitam ao piloto fazer a aeronave girar
Leme:
Move o avião para a direita ou esquerda
Profundor:
Responsável pelo movimento de subida e descida da aeronave

Dispositivos de Aumento da Sustentação:

Flaps: São pequenas placas moveis que quando acionadas aumentam a área da asa ou aumentam o caminho que o ar percorre ao passar pela asa e possibilitam um ganho de sustentação.

Sistema de propulsão:

Motor: Existem de vários tipos e potências, sendo aplicados de acordo com a função da aeronave, por exemplo aviões de guerra utilizam turbinas com uma potência muito alta, já aviões comerciais utilizam motores adequados ao seu peso, pois não realizam manobras extremas.
Hélice:
O hélice é um dos dispositivos mais importantes da aeronave, pois transforma a potência do eixo do motor em força de empuxo. Alterando-se o tipo de hélice é possível obter mais força do motor ou então obter mais velocidade.

Outros sistemas

Trem de Pouso: É geralmente adequado ao peso da aeronave e ao terreno em que a aeronave pousará, atualmente existem trens de pouso adequados para pousos em água, neve ou pistas de chão batido.

Fonte: termo.furg.br

Como Funciona a Aerodinâmica

O fenômeno da sustentação aerodinâmica é um caso paradigmático de consolidação e divulgação continuada de erros interpretativos e um dos fenômenos físicos que mais gerações perpassou e durante mais tempo. Tem as suas raízes bem presas na comunidade científica e na sociedade, desde o engenheiro aeronáutico ao comum cidadão, passando pelo professor de física na escola, qual fenômeno secular.

Em 2006, na revista A Física na Escola, em um artigo intitulado A Visão de um Engenheiro Aeronáutico acerca da Sustentação, Bernoulli e Newton [1], Charles N.

Eastlake apresenta a sua visão sobre o mecanismo da sustentação aerodinâmica, nos termos da conservação da massa, da energia e do momento. O artigo foi publicado inicialmente, anos antes, no jornal The Physics Teacher. Eastlake é docente na Embry-Riddle Aeronautical University.

O artigo começa com um desafio aos leitores, no sentido de responderem, em estilo de “escolha múltipla”, quais as explicações que consideram válidas para o mecanismo de produção da sustentação aerodinâmica em aerofólios. As explicações passam pela “lei de Bernoulli” e pela(s) lei(s) de Newton.

Para o autor do artigo, ambas as explicações apresentadas são verdadeiras.

Volvidos 3 anos após a publicação, foime proposto que apresentasse aqui n’ A Física na Escola uma contra-argumentação válida no sentido de denunciar e esclarecer alguns erros de interpretação expostos no primeiro artigo supra referido.

Neste espírito, o presente artigo visa a dirimir o que considero serem erros de interpretação em relação ao mecanismo aerodinâmico. É ainda minha intenção apresentar uma explicação clara sobre o mesmo, ao arrepio da deturpação clássica amplamente divulgada, ou melhor das mais variadas deturpações interpretativas, que, por um lado, tanto associam o fenômeno a princípios físicos incompatíveis, como também, por outro, introduzem concepções que não fazem sentido na realidade física, ou, ainda, que, ao pretenderem dar uma visão mais correta acerca do mecanismo, cae(m) em insuficiências e também elas se deixam “contaminar” pela tradição.

Na verdade, a visão de Eastlake, em relação ao mecanismo aerodinâmico – e, atenção, que não me estou a referir à quantificação matemática – não consegue fugir muito à abordagem “clássica”, tal como ainda é divulgado em contexto acadêmico, embora contudo já com alguma “filtragem” em referência a alguns nonsenses entre os quais o princípio de “iguais tempos de trânsito” é talvez o seu “mais famoso representante”.

Deste ponto de vista, o autor Eastlake não tem “culpa” nessa consolidação interpretativa de conhecimento científico, porventura menos precisa, para não dizer errada, sobre o fenômeno em análise. Ele até diz que é “a aerodinâmica como ensinada para engenheiros”… e até tem mesmo razão nisso! Vamos por partes…

A utilização abusiva do chamado “princípio de Bernoulli”, na aerodinâmica, e a aplicação inapropriada das leis de Newton do movimento, para explicar o mecanismo da sustentação, têm sido uma constante na literatura contemporânea, um exemplo clássico de esgrima científica e literária sem fim.

Autores como Smith [2] e Fletcher [3] inicialmente publicaram diversos esclarecimentos sobre a boa e a má aplicação do “princípio de Bernoulli”. Mais recentemente, outros autores como Anderson e Eberhardt [4] assomaram-se como os “absolutistas” das leis de Newton, entre outros que surgiram como defensores da abolição do que chamaram ser o “abuso bernoulliano”.

Desde então que a polêmica sobre o assunto do mecanismo aerodinâmico se incendiou. Muitas obras e artigos foram publicados sobre o assunto. Muitos dos que propuseram substituir o teorema da conservação da energia pelas leis de Newton, acabaram quase sempre por confundir, no fim, o mecanismo da sustentação com os seus efeitos e quantificação matemática. Esta vertente nociva está bem patente, por exemplo, na atribuição da componente downwash do escoamento extradorsal à causa da sustentação. Assim, ao tentar-se “exterminar” a “falácia bernoulliana”, por vezes cai-se também em novas “falácias”, o que traz ainda mais confusão para a discussão…

Faça-se, já, uma nota em relação ao cuidado que se deve ter, para não cair em “falácias”, nas diferenças de abordagens. Mecanismo da sustentação não é o mesmo que os efeitos da sustentação nem ainda a sua quantificação. Há que saber distinguilos, e o que está aqui em discussão é o mecanismo e não os seus efeitos ou quantificação.

Conservação do momento

Na visão clássica de Eastlake, a dita lei de Bernoulli é válida como explicação da geração de sustentação aerodinâmica, nos termos da conservação da energia, bem como as leis de Newton nos termos da conservação do momento.

conservação do momento. Ora, comecemos pela última vertente explicativa. Em relação à aplicação da conservação do momento pelas leis de Newton, nada há de importante a retificar, pelo que a sustentação produzida é igual à alteração do momento do ar deslocado em sentido descendente por unidade de tempo.

Ou seja, a derivada parcial do momento linear em relação ao tempo é igual à massa vezes a derivada parcial da velocidade em relação ao tempo (a aceleração), ou seja:

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A expressão F = m.a é precisamente a 2ª lei de Newton. Quanto maior for a variação do momento do ar no tempo, maior a força de sustentação; quanto maior for a quantidade de massa acelerada, ou, dito de outra forma, quanto maior for a aceleração da massa, maior a força de sustentação. A Fig. 1 mostra a descensão das camadas de fluido adjacentes com o escoamento em contorno do extradorso da asa.

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Efeito da descensão das camadas de fluido adjacentes ao perfil.

Mas, se repararmos com atenção, tal como foi chamado à atenção, a igualdade supra apresentada é apenas uma equivalência, ou seja, apresenta uma compatibilidade com a produção de sustentação mas não é um mecanismo “as is”. Ou seja, nestes termos, não é correto afirmar que a conservação do momento explica a produção de sustentação.

Conservação da energia

Vamos agora, de seguida, fazer uma breve visita ao físico suíço, Daniel Bernoulli. O comumente chamado “princípio de Bernoulli”, que exprime a conservação da energia mecânica, é ligado, por tradição, ao mecanismo da sustentação aerodinâmica.

Na sua obra Hydrodynamica, de 1738, e com base no espírito de algumas figuras apresentadas em Apêndice à obra, Bernoulli aludia à conservação da energia mecânica no sentido em que uma velocidade maior no escoamento de água tinha como efeitos uma diminuição da pressão nas paredes do tubo, uma vez aberta uma seção que permitisse o escoamento do fluido. A forma original da equação, por tradição atribuída a Daniel Bernoulli embora apresentada inicialmente pelo seu colega Leonhard Euler, é escrita como

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Ela equaciona, em seus termos, a velocidade, a gravidade e a pressão do fluido. Sendo ? a densidade do fluido (massa volumétrica) constante, ela pode ser reescrita na seguinte forma

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em que v é a velocidade, g é a aceleração da gravidade, h é a altura dos pontos considerados a um dado nível de referência, e p é a pressão estática.

Esta equação exprime, na forma completa, a conservação da energia mecânica, ou seja: a soma da energia cinética com a energia potencial gravitacional e a energia potencial de pressão é uma constante. Quando aplicada a dois pontos, 1 e 2, de um fluido obtém-se que

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Simplificando a equação, considerando dois pontos situados ao mesmo nível segue que

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Esta última equação mostra que a diferença de pressão estática entre dois pontos de um fluido situados ao mesmo nível é simétrica da diferença de pressão dinâmica (que é uma medida da energia cinética) entre eles. Se p2 < p1 então v2 > v1. Esta é a forma da equação tradicionalmente mais chamada de “equação de Bernoulli”.

As “falácias”

A grande “falácia” em relação à geração da sustentação aerodinâmica prendese com o “princípio de Bernoulli”, ou seja, com a aplicação da conservação da energia mecânica como mecanismo da geração de força de sustentação. Para autores como Weltner [7], a “equação de Bernoulli” deveria ser derivada da aceleração tangencial, pelas equações de Euler que relacionam o movimento do fluido com as leis de Newton. Ou seja, o aumento da velocidade ocorre em consequência da diminuição da pressão.

Esta demonstração pretende evitar interpretação errada no que toca à relação de causalidade. Sabendo-se a variação da pressão consegue-se calcular a variação da velocidade e vice-versa. Em escoamento livre uma maior velocidade, de per si, não causa diminuição da pressão estática.

Se a velocidade aumenta, não é pressuposto que a pressão estática diminua, pois esta é igual à pressão atmosférica envolvente, ao contrário do que a “falácia” explicativa do fenômeno elevatório da folha de papel pretende demonstrar (Fig. 2).

Todavia, já se a pressão é menor a jusante no escoamento livre, a velocidade aumenta. Euler demonstrou isto mesmo através de suas equações tridimensionais. A conclusão é a de que o teorema da conservação da energia mecânica – chamese- lhe ou não “princípio de Bernoulli” ou “equação de Bernoulli” – não consegue explicar a causa da diminuição da pressão nem, portanto, o mecanismo da produção da sustentação aerodinâmica.

Já agora, se fosse a maior velocidade do ar sobre o dorso da folha de papel – em analogia ao exemplo exposto acima – a causa da diminuição de pressão, pela conservação da energia, então o fenômeno também deveria poder aplicar-se a condições em que a folha se encontrasse em repouso sobre uma superfície plana sem curvatura, por exemplo, em cima duma mesa. Assim, soprar-se-ia tangencial mente sobre ela e esta elevar-se-ia… Porém, nestas circunstâncias tal coisa já não sucede. Mas, então, o “princípio de Bernoulli” não deveria fazê-la elevar-se, assim como que “por magia”, também?!

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Fenômeno elevatório da folha de papel.

Com efeito, não é a maior velocidade do escoamento no extradorso que provoca uma diminuição da pressão estática. Curiosamente, a relação causa-efeito está trocada. Na verdade, o escoamento é acelerado tangencialmente, ou seja, ao longo da linha do extradorso, em consequência de uma diminuição da pressão estática que se dá no extradorso em virtude de uma aceleração radial – a componente da aceleração angular que importa reter na explicação – e não o contrário.

Posto que uma maior velocidade de escoamento, por si só, não causa uma diminuição da pressão estática, vejam-se, de seguida, outras duas “falácias clássicas”, usadas para a explicação da maior velocidade do escoamento no extradorso da asa, ainda no espírito da “falácia” maior já aqui apresentada que suporta a aplicação do teorema da conservação da energia mecânica.

A primeira assenta no que ficou chamado de “princípio dos iguais tempos de trânsito”, e que diz que o extradorso tem um bojo ou curvatura maior do que o intradorso, pelo que, uma vez que as partículas de ar do escoamento “são simétricas” entre os dois dorsos e como “têm de chegar ao bordo de fuga ao mesmo tempo”, pela “conservação da massa”, logo as do extradorso “têm de acelerar” para percorrer uma distância maior do que as que escoam pelo intradorso. Ora, tal como Eastlake bem referiu, isto é completamente falso.

A segunda é a “versão venturiana” – chame-se-lhe assim – aqui já defendida pelo próprio Eastlake no artigo, que, à imagem do “tubo de Venturi”, pretende explicar o porquê da aceleração tangencial do escoamento.

Ele diz, no artigo, que “as linhas de corrente são espremidas umas contra as outras à medida que o fluxo se divide no bordo de ataque, causando um aumento da velocidade local de acordo com o princípio de conservação da massa” para depois então, de seguida, aplicar a conservação da energia mecânica, pelo aumento da velocidade, para explicar o mecanismo da sustentação.

Todavia, e apesar das linhas de corrente se aproximarem relativa e imediatamente sobre o extradorso, entre si – como os experimentos com fumo em túnel de vento demonstram – na verdade não faz grande sentido argumentar uma aceleração tangencial do escoamento (pela conservação da massa) para justificar uma “falácia” maior que é, como se disse, a conservação da energia mecânica.

Para mais, não obstante a massa do fluido, não existe uma barreira constritiva suficientemente densa ou sólida sobre o extradorso para justificar, por si só, um aumento proporcional da velocidade v do escoamento pela diminuição da área A da “seção” como a equação da continuidade pretende demonstrar para tubagens convencionais.

Até a página educativa do Glenn Research Center prevê esse erro, chamandolhe Incorrect Theory #3 [5], apesar da direção final das linhas de corrente, no escoamento pós-bordo de fuga, estarem representadas, na figura que acompanha a referida página, paralelas ao escoamento inicial, quando na verdade deveriam ser sensivelmente tangenciais ao bordo de fuga… outro erro…

Na verdade, também esse famoso sítio da Internet não explica propriamente o mecanismo. Outros, muito interessantes, pedagógicos, tais como o do Denker [6] acabam igualmente por não conseguir, no fim, explicar claramente o mecanismo que subjaz à sustentação aerodinâmica, redundando em “Bernoulli” e em “Newton”.

Resumindo, ambas as “falácias” expostas – se assim lhes quisermos chamar – se enquadram, pois, na tentativa de explicar o mecanismo através da conservação da energia mecânica que, como vimos, não faz sentido aqui aplicar. Mais uma vez, uma maior velocidade relativa de escoamento não causa, por si só, uma diminuição da pressão, ou, dito de outra forma, não fará sentido tentar aplicar o teorema da conservação da energia para explicar o mecanismo aerodinâmico.

Então qual é o mecanismo?

Independentemente da matemática usada para calcular as forças, e aparte as equivalências à sustentação aerodinâmica, o mecanismo físico explica-se de uma forma muito simples. A força de sustentação é uma pura força de reação. O mecanismo reside na aceleração radial de fluido.

Devido a interações moleculares de adesão, escoamentos de fluido viscoso tentendem a aderir a superfícies, o que pode ser chamado de “efeito Coanda” no sentido amplo do termo. Uma coisa que não se compreende é o porquê de não serem feitas referências, na literatura científica sobre a matéria, ao fenômeno de adesão de fluido observado por Henri Coanda logo pelos inícios do século XX.

A adesão dos fluidos a superfícies é, a meu ver, o ponto de partida para a explicação do mecanismo físico da sustentação aerodinâmica, uma vez que se não houver adesão, pelo menos no extradorso, não é possível estabelecer-se uma curvatura favorável no escoamento e produzir-se a força aerodinâmica positiva ou lift.

É certo que no intradorso, em ângulo de ataque positivo, a adesão do fluido ao perfil se torna uma questão secundária e até pouco relevante para a discussão, uma vez que, pelo ângulo do perfil, o fluido é obrigado sempre a escoar mudando de direção, defletindo, e, assim, a produzir força positiva na mesma.

Para além da viscosidade, tal como qualquer fluido, o ar tem densidade p; massa em aceleração radial v2/r provoca forças: uma força centrípeta no fluido e uma força de reação centrífuga no perfil. É a força centrífuga obtida pela aceleração radial dos elementos de volume de fluido que é a força de sustentação aerodinâmica

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Ou seja, em escoamento livre, para haver produção de força de sustentação aerodinâmica, tem de haver alteração na direção do escoamento. Tendo em consideração a equação do mecanismo supra apresentada, o aumento da velocidade é a forma especialmente eficiente de aumentar a sustentação, pelo fato de ser um fator quadrático.

O aumento da curvatura do escoamento – que é o mesmo que reduzir o seu raio – conseguido dinamicamente através do aumento do ângulo de ataque, é outra forma possível de aumentá-la, contudo menos eficiente. Finalmente, aumentando a densidade do fluido é outra possibilidade de produzir um acréscimo de força de sustentação.

E isto é perfeitamente compatível com o voo invertido, desde que haja, portanto, um ângulo de ataque favorável. Pode haver produção de sustentação em perfis finos, simétricos e até sem curvatura, desde que seja mantido um certo ângulo de ataque com o fluido, de forma a defleti-lo, provocando nele uma aceleração radial.

Não espanta, pois, que, para a maioria dos aerofôlios, a maior parte da sustentação produzida no extradorso se dê logo no primeiro quarto da corda da asa, ou seja, na zona em que a curvatura é mais acentuada, como ilustrado na Fig. 3 onde se pode identificar as zonas em que a magnitude das forças é maior.

Para complementar, a diminuição da pressão estática verificada é uma consequência da aceleração radial de fluido, que diminui no sentido contrário à centrífuga, por reação de equilíbrio, em direção ao centro da curvatura, numa relação já demonstrada na Ref. [7] e igualmente apresentada em outros textos (ver, por exemplo, a Ref. [8]) sobre a matéria, através da seguinte expressão

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Força centrípeta e reação centrífuga.

Terminaria dizendo que, apesar de a sustentação ser comumente explicada pela diminuição da pressão estática no extradorso, ou sucção, em oposição a uma sobrepressão no intradorso, não é necessário, sequer, chegar às pressões para se compreender o mecanismo que está à montante e que foi minha pretensão clarificar aqui neste artigo.

Assim, numa frase simples e perceptível:

A força de sustentação dinâmica é igual à reação centrífuga gerada na aceleração radial do volume de fluido viscoso escoado em torno de um perfil.

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 físico, todavia um pouco mais pormenorizado.

Referências

[1] C.N. Eastlake, Física na Escola 7(2), 52 (2006).
[2] N. Smith, The Physics Teacher 10, 451 (1972).
[3] N. Fletcher, Physics Education 10, 385 (1975).
[4] David anderson and S. Eberhardt, A Physical Description of Flight, disponível em http://home.comcast. net/~clipper-108/lift.pdf.
[5] Glenn Research Center, http:// www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/ wrong3.html.
[6] J.S. Denker, See How It Flies, disponível em http://www.av8n.com/how/.
[7] K. Weltner, M. Ingelman-Sundberg, A.S. Esperidião e P. Miranda, Revista Brasileira de Ensino de Física 23, 429 (2001).
[8] E. Houghton and P. Carpenter, Aerodynamics for Engineering Students (Butterworth-Heinermann, Oxford, 2003), 5ª ed., p. 508.
[9] P.M. Oliveira, Sustentação Aerodinâmica – O Mecanismo Físico, disponível em http://dited.bn.pt/31619/2606/ 3184.pdf.

Fonte: www.sbfisica.org.br

Como Funciona a Aerodinâmica

A Aerodinâmica é o estudo das forças que atuam sobre um objeto em movimento no ar que o evolve. As forças aerodinâmicas agem sobre aeronaves, barcos à vela, automóveis ou qualquer outro objeto que se desloque no ar. Cientistas e engenheiros estudam as forças aerodinâmicas porque estas afetam o movimento dos objetos. Os engenheiros ultilizam princípios da aerodinâmica ao projetar aviões e outros objetos afetados por estas forças.

O estudo da aerodinâmica foi condição necessária para a contrução dos primeiros aviões. hoje em dia a indústria aeronáutica usa os princípios aerodinâmicos ao projetar qualquer tipo de avião. Estes princípios também se aplicam à força do ar que passa por edifícios e pontes. em consequencia, os arquitetos têm de basear-se na aerodinâmica para certificar-se se um arranha-céu poderá suportar a força do vento.

Da mesma forma, a aerodinâmica ajuda os desenhistas a melhorarem o desempenho dos automóveis.

Por extenção os engenheiros ultilizam estes princípios ao lidarem com as forças que atuam sobre objetos postos em fluídos que não sejam o ar. É o caso dos engenheiros que fazerm projetos de submarinos, carburadores de automóveis e turbinas. A aerodinâmica é parte de um ramo da engenharia que estuda a dinâmica dos fluídos.

Algumas espécies de vôo não envolvem aerodinâmica. Um ônibus espacial que se desloca acima da atmosfera não envolve aerodinâmica porque ali não há ar, consequentemente não há forças aerodinâmicas.

Princípios

A maioria dos princípios da aerodinâmica estão ligados às duas forças aerodinâmicas básicas –sustentação e arrasto.

Sustentação é uma força aerodinâmica produzida pelo movimento de um aerofólio através do ar. A sustentação dá a um aeroplano a capacidade de subir no ar e aí se manter durante o vôo. Um aerofólio que se move no ar produz a sustentação porque exerce em sua superfície inferior uma pressão maior do que na superfície superior.

Um aerofólio cria essa diferença de pressão por causa de sua forma especial, chamada curvatura, e da deflexão do ar. A quantidade de sustentação produzida por uma asa depende em parte de seu angulo de ataque e de seus dispositivos de alta sustentação.

Curvatura: A maioria dos aerofólios têm uma superfície superior curvada, e uma superfície inferior plana ou menos curva. Diríamos que sua forma é 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 tempo, mais que o ar debaixo, o ar de cima tem de fluir mais depressa. Segundo um princípio descoberto pelo matemático Daniel Bernoulli, a pressão de um fluido diminui na razão do aumento de sua velocidade. Assim sendo, a pressão do ar acima de uma asa arqueada é menor que a pressão abaixo dela. O resultado é a força de sustentação que impele a asa para cima.

Deflexão: Um aerofólio também pode produzir sustentação pela deflexão 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 sustentação dessa maneira. Diz essa lei que a toda ação corresponde uma reação igual e em sentido contrário.

Portanto, se um aerofólio deflete o ar para baixo, a reação a esse movimento força a asa para cima—e produz sustentação. As asas da maioria dos aviões usam tanto a curvatura como a deflexão para produzir sustentação. Alguns aviões, especialmente os jatos militares, não tem asas arqueadas. Suas asas são de forma plana especial, destinada a voar melhor em altas velocidades.

Nesses aviões, toda a sustentação é produzida pela deflexão do ar. Até no vôo do dorso, um aeroplano de asas arqueadas pode defletir suficientemente o ar para produzir sustentação, desde que suas asas e encontrem com o ar em angulo conveniente.

Ângulo de Ataque é 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 avião. Até certo ponto, o aumento do angulo de ataque acresce a força de sustentação produzida pela asa.

Um aumento da sustentação significa que o aeroplano pode subir mais rapidamente ou voar com menor velocidade. O angulo de ataque desempenha importante papel na segurança de vôo. O ar não pode fluir suavemente ao longo da asa quando o angulo se torna demasiado agudo. Ao contrário, neste caso, a corrente de ar se divide em pequenos redemoinhos no topo da asa. Os redemoinho cortam bruscamente a sustentação e provocam uma queda no avião.

A esse fenômeno dá-se o nome de estol. O avião 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 até 15 graus. Se o angulo passar acima de 15 ou 20 graus, o aeroplano entrará em estol.

Dispositivos de Alta Sustentação: A sustentação produzida por um aerofólio depende da velocidade com que a asa corta o ar. Se a asa não se desloca com suficiente rapidez, a diferença de pressão acima e abaixo não produzirá sustentação bastante para manter o avião no ar. Entretanto, durante os pousos e decolagens os pilotos querem voar com a menor velocidade possível. Os aviões dispõem de partes chamadas dispositivos de alta sustentação que lhes provêm suficiente sustentação para voarem em velocidades mínimas. Esses dispositivos incluem o flape, o aleta e o eslote.

Flape é uma seção articulada na parte posterior de cada asa. Durante o vôo normal, ajusta-se à asa sem ressalto. O piloto baixa os flapes para o pouso às vezes para a decolagem. Quando abaixados, os flapes aumentam o arqueamento da asa, o que fornece um reforço de sustentação. Os flapes também ajudam a retardar o avião durante a operação de pouso.

Aleta é uma seção articulada perto da borda anterior de cada asa. Quando um avião diminui sua velocidade, as aletas se movem automaticamente para diante, com o fim de aumentar a curvatura da asa e a sua força de sustentação.

Eslote é uma abertura na borda anterior da asa. Ajuda o ar a fluir suavemente sobre a parte superior da asa, de modo que o avião possa voar com um grande angulo de ataque sem entrar em estol. O angulo maior aumenta a sustentação.

Arrasto é uma força aerodinâmica que opõe resistência 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 mínimo possível de arrasto damos o nome de aerodinâmicos.

Os projetistas da indústria aeronáutica desenham os aviões de modo a reduzir ao mínimo o arrasto. Os aviões construídos segundo esses princípios precisam de motores menos potentes para voar, e a redução do arrasto também melhora o desempenho do avião. Os automóveis, trens. Caminhões e outros veículos estão sujeitos ao arrasto.

Dois tipos de arrasto — arrasto de atrito e arrasto de forma agem sobre todos objetos em movimento. Um terceiro tipo, arrasto induzido, só afeta aviões. Existe ainda outra espécie de arrasto, que resulta quando um avião voa em velocidade superior à do som.

Arrasto de Atrito é o que ocorre junto à superfície de um objeto. É produzido numa fina camada de ar, chamada camada limite. O atrito resulta do deslizamento de uma camada de fluido sobre outra camada.

As moléculas de ar da camada limite movem-se em: Vias regulares paralelas à superfície, ou vias irregulares. Os engenheiros dão ao movimento regular o nome de fluxo laminar, e ao movimento irregular, o de fluxo turbulento. Um fluxo turbulento aumenta o arrasto de atrito.

A camada limite é 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 aviões procuram retardar o mais possível essa passagem do fluxo laminar ao turbulento, para reduzir ao mínimo o arrasto de atrito. Uma forma de fazê-lo é tornar a superfície do objeto o mais lisa possível.

Arrasto de Forma é 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 turbilhões de ar que subtraem energia ao objeto e retardam seu movimento. O arrasto de forma ocorre com objetos que não sejam aerodinâmicos.

Por exemplo, um motorista que venha seguindo uµ grande caminhão em alta velocidade pode sentir seu carro sacudido pelos turbilhões formados na retaguarda do caminhão não aerodinâmico.

Os engenheiros reduzem o arrasto de forma tornando o objeto aerodinâmico. Eles também colocam geradores de vórtices nas asas dos aviões. Estes dispositivos são pequenos aerofólios fixados em longas fileiras no topo de uma asa principal. Os geradores de vórtices produzem na camada limite pequenos redemoinhos, para evitar que o ar se afaste da asa.

Arrasto Induzido: A diferença de pressão acima e abaixo de um aerofólio cria no ar uma tendência a fluir em direções opostas longas das asas, segundo o comprimento destas. O ar da face interior das asas tende a fluir para dentro. Os engenheiros aeronáuticos chamam a esse movimento de corrente de envergadura.

Ele provoca a formação de um vórtice (turbilhão de ar) detrás da ponta de cada asa. O ar que redemoinha no vórtice tende a puxar o avião para trás. Os projetistas de aeronaves diminuem o arrasto induzindo dotando os aviões de asas compridas e estreitas. Podem igualmente colocar tiras de metal na superfície superior das asas para evitar a corrente de envergadura.

Linhas Aerodinâmicas: Dá-se o nome às linhas com que se desenha um corpo ou à sua conformação, para que encontre um mínimo de resistência ao se deslocar através de um fluido. A melhor forma aerodinâmica para um corpo depende de sua velocidade através do fluido. Se for menor que a do som, convém que seja mais arredondado na frente e que se vá afilando para trás.

É a forma que observamos nos submarinos e nos aviões subsônicos. Na natureza, os peixes em geral têm esse tipo de conformação. Para a velocidade superior à do som, o corpo deve ter a parte dianteira pontuda. É o caso dos aviões supersônicos e dos foguetes.

Os efeitos da linha aerodinâmica podem ser medidos em um túnel aerodinâmico.

Afora as linhas aerodinâmicas, três outros fatores afetam o arrasto: a densidade do fluido, a proporção da área do corpo que entra em contato com o fluido e a velocidade do corpo através do fluido. A força de arrasto dobra se dobrar a densidade do fluido ou a área do corpo que entra em contato com o fluido. Quando dobra a velocidade do corpo, a força de arrasto é multiplicada por quatro.

Como Funciona a Aerodinâmica

Aerodinâmica na natureza

Os animais são divididos por predadores e presas. Cada um deles tem um tipo de aerodinâmica própria para seu estilo de vida. Neste trabalho vamos abordar sobre a aerodinâmica nas aves e mamíferos.

Aves

Como as Aves Voam

Uma ave, para voar, usa os mesmos princípios aerodinâmicos que o avião. No entanto, certas aves voam muito melhor que outras. Uma ave é capaz de voar principalmente porque a pressão do ar acima de suas asas é menor que a pressão debaixo delas.

Quando as asas da ave se movem para frente, o ar tem que percorrer a superfície convexa do topo da asa com rapidez maior do que a nescessária para percorrer a concavidade inferior da mesma. A pressão no topo da asa é menor do que a pressão embaixo dela por causa dessa diferença na velocidade do ar.

Filmagens do vôo das aves em câmera 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 disposição das penas das asas é muito parecida com a das telhas de um teto.As penas mudam de posição quando a ave voa.

Quando as asas baixam, as penas as penas se comprimem cerradamente para que o ar não 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.

Quando uma ave voa, tem de ter sentidos apurados e perfeito controle dos músculos para não se chocar contra outros objetos. Os pardais podem voar em alta velocidade diretamente ao ninho através de pequenos orifícios em um celeiro. Os gaviões caçam aves e outros animais em meio a um emaranhado de galhos.

Para voar tão agilmente, uma ave tem de ser capaz de mudar de direção instantâneamente.Patos, gansos e pombos voando em bandos fazem evoluções em conjunto como se fossem guiados por um chefe. A excelente visão, devido à sua formação permite a cada ave mudar de direção quando sua vizinha o faz.

Os beja-flores e os peneireiros(pequenos falcões europeus)são os helicópteros do mundo das aves. Batem as asas tão rapidamente que podem pairar no ar sem se deslocar em qualquer direção. Quanto maior o peso de uma ave em relação à envergadura de suas asas, mais rapidamente terá de bater suas asas. As asas do beija-flor batem 60 a 70 vezes por segundo. O beija flor é a única ave que pode voar para trás.

As gaivotas desdobram as asas ao posar. As asas largamente abertas, como um pára quedas, permitem à gaivota pousar lenta e suavemente. Ela usa o rabo para equilibrar-se no vôo. A cauda funciona como os lemes de direção e profundidade de um avião.

As aves planadoras, como os condores, têm penas que se desdobram nas pontas das asas e que são chamadas balancins. Os balancins são como os airelões do avião,dispositivos que ajudam a controlar os movimentos de inclinação lateral do avião.

Os faisões têm asas largas e curtas, como a dos aeroplanos dos porta aviões,As asas com essa formação tornam possível uma subida a prumo e uma decolagem rápida.

As aves de rapina são as aves predadoras mais conhecidas de todos. Por serem aves caçadoras elas precisam de uma aerodinâmica própria:

Cabeça em forma de “V”.
Asas grandes e também em formas de “V”.
Corpo compacto.
Cauda bastante flexível em todos os sentidos para orientação e também frenagem.
Para “parar” a ave em pleno vôo para capturar presas voadoras como aves menores e insetos maiores.

As aves menores são de corpo relativamente maior e cauda mais fina para manobras mais rápidas para escapadas. Seu bico é mais fino e longo mas não de tanta força como os das aves de rapina.

O Vôo em V

Os pássaros quando fazem grandes percursos usam uma formação que tem forma de V. Isto faz com que se diminua a resistência do ar, e deixando as aves menos cansadas. O pássaro que vai “cortando” o ar é o que mais se cansa, por isso eles fazem um rodízio. De tempo em tempo o ultimo pássaro da formação vai para a frente e o da frente fica por último, onde a resistência do ar é menor.

Mamíferos

Os mamíferos predadores mais conhecidos são os felinos. Velozes e ágeis usam de sua aerodinâmica privilegiada para capturar todo tipo de presas.Os seus focinhos são, em relação ao corpo, finos, sua cabeça é chata. Na hora da perseguição os felinos põe na mesma posição coluna-pescoço-cabeça onde diminui-se a resistência do ar.

Chita e Gazela

A chita e a gazela são um dos animais mamíferos mais velozas do mundo. dos mais rápidos. A gazela possui um equilíbrio quase perfeito na sua aerodinâmica. Seu focinho fino em “V”, seus cornos inclinados, seu corpo compacto, suas pernas esguias e compridas dão a elas um forte aliado para correr muito rápido.

A chita alcança a velocidade incrível de 110Kmh com a ajuda de seu corpo longo e fino, suas pernas longas e fortes sua cara pequena e sua coluna de “borracha”. Na hora da caçada a chita alinha perfeitamente seu corpo em linha reta que parece fazer o vento ir em seu favor dando a impressão de voar, porem só consegue manter sua alta velocidade por alguns instantes que é uma desvantagem. Ao contrário a gazela mantém seus 70Kmh por mais tempo.

Esses são exemplos de animais que se é mais fácil de se perceber sua aerodinâmica. O homem muitas vezes se baseia nestes exemplos para auxilia-los para obter melhor aerodinâmica em seus projetos.

Fonte: www.expoente.com.br

Como Funciona a Aerodinâmica

Aerodinâmica é o estudo das forças que atuam sobre um objeto em movimento no ar que o envolve. As forças aerodinâmicas agem sobre aeronaves, barcos a vela, automóveis, ou qualquer outro objeto que se desloque no ar.

Cientistas e engenheiros estudam as forças aerodinâmicas porque estas afetam o movimento dos objetos. Os engenheiros utilizam os princípios da aerodinâmica ao projetarem aviões e outros objetos afetados pelas forças aerodinâmicas.

O estudo da aerodinâmica foi a condição necessária para a construção dos primeiros aviões. Atualmente, a indústria aeronáutica usa os princípios aerodinâmicos ao projetar qualquer tipo de avião. Mas estes princípios também se aplicam à força do ar que passa por edifícios ou pontes.

Em conseqüência, os arquitetos tem que basear-se na aerodinâmica para certificar-se que um arranha-céu poderá suportar a força do vento. Da mesma forma, a aerodinâmica ajuda os desenhistas a melhorarem o desempenho dos automóveis.

Por extensão, os engenheiros utilizam os princípios da aerodinâmica ao lidarem com as forças que atuam sobre objetos postos em fluidos que não sejam o ar. É o caso por exemplo, dos engenheiros que fazem o projeto de um submarino, e o dos que projetam bombas, carburadores de automóveis e turbinas a gás e a água.

A aerodinâmica é parte de um ramo da engenharia e da física que estuda a dinâmica dos fluidos.

Algumas espécies de vôos, não envolvem a aerodinâmica. Uma espaçonave que se desloca acima da atmosfera, não envolve a aerodinâmica, porque ali não existe ar que produza forças aerodinâmicas. Somente o vôo na atmosfera terrestre ou de outros planetas implica a aerodinâmica.

Princípios da Aerodinâmica

A maioria dos princípios de aerodinâmica estão ligados às duas forças aerodinâmicas básicas – sustentação e arrasto.

Sustentação é uma força aerodinâmica produzida pelo movimento de um aerofólio (asa) através do ar. A sustentação dá a um aeroplano a capacidade de subir no ar e aí se manter durante o vôo. Um aerofólio que se move no ar produz a sustentação porque exerce em sua superfície inferior uma pressão maior do que na superfície superior.

Um aerofólio cria essa diferença de pressão por causa de sua forma especial, chamada curvatura, e da deflexão (desvio) do ar. A quantidade de sustentação produzida por uma asa depende em parte de seu ângulo de ataque e de seus dispositivos de alta sustentação.

Curvatura

A maioria dos aerofólios tem uma superfície superior curvada, e uma superfície inferior plana ou menos curva. Diríamos que sua forma é 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 período de tempo, mais que o ar debaixo, o ar de cima flui mais depressa.

Segundo um princípio descoberto pelo matemático suíço Daniel Bernoulli, a pressão de um fluido diminui na razão do aumento de sua velocidade. Assim sendo, a pressão do ar acima de uma asa arqueada é menor que a pressão abaixo dela. O resultado é a força de sustentação que impele a asa para cima.

Deflexão

Um aerofólio também pode produzir sustentação pela deflexão do ar. Ele deflete o ar quando o encontra em ângulo. Portanto, de acordo com a terceira lei de Newton, que diz que toda reação corresponde a uma reação igual e contrária, se um aerofólio deflete o ar para baixo, a reação a esse movimento força a asa para cima – e produz sustentação.

Alguns aviões, usam tanto a curvatura como a deflexão para produzir sustentação.

Ângulo de Ataque

É o ângulo que uma asa forma com o ar que passa ao longo dela. Um piloto pode mudar esse ângulo, ao alterar a atitude do avião (posição do avião no espaço).

Até certo ponto, o aumento de ângulo de ataque acresce a força de sustentação produzida pela asa. Um aumento da sustentação significa que o aeroplano pode subir mais rapidamente ou voar com menor velocidade.

Arrasto

É uma força aerodinâmica que opõe resistência ao movimento de um objeto para diante. A forma do objeto aumenta a força de arrasto. Aos objetos fabricados com formas destinadas a produzir o mínimo possível de arrasto damos o nome de aerodinâmicos.

Os projetistas da indústria aeronáutica, desenham os aviões de modo a reduzir ao mínimo o arrasto. Os aviões construídos segundo esses princípios precisam de motores menos potentes para voar, e a redução do arrasto também melhora o desempenho do avião. Outros meios de transporte também estão sujeitos ao arrasto.

Dois tipos de arrasto – arrasto de atrito e arrasto de forma agem sobre todos os objetos em movimento. Um terceiro tipo, arrasto induzido, só afeta os aviões.

Existe ainda outra espécie de arrasto, que resulta quando um avião voa em velocidade superior à do som.

Arrasto de Atrito é o que ocorre junto à superfície de um objeto. É produzido numa fina camada de ar, chamada camada limite. O atrito resulta do deslizamento de uma camada de fluido sobre outra camada.

As moléculas de ar da camada limite movem-se em: Vias regulares paralelas à superfície; ou vias irregulares.

Arrasto de Forma é o que se observa quando o ar passa ao longo do objeto e em certo ponto, se afasta dele. Este tipo de arrasto produz turbilhões de ar que subtraem energia ao objeto e retardam seu movimento. O arrasto de forma pode ocorrer com objetos que não sejam aerodinâmicos.

Os engenheiros reduzem o arrasto de forma tornando o objeto aerodinâmico. Eles também colocam geradores de vórtices nas asas dos aviões. Estes dispositivos são pequenos aerofólios fixados em longas fileiras no ponto de uma asa principal. Os geradores produzem pequenos redemoinhos, para evitar que o ar se afaste da asa.

Arrasto Induzido

A diferença de pressão acima e abaixo de um aerofólio cria no ar uma tendência a fluir em direções 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 físicos, chamam a esse movimento de corrente de envergadura.

Linhas Aerodinâmicas

Dá-se esse nome às linhas com que se desenha um corpo ou à sua conformação para que encontre um mínimo de resistência ao se deslocar através de um fluido (líquido ou gás). A melhor forma aerodinâmica para um corpo depende de sua velocidade através do fluido. Se for menor que a do som, convém que seja mais arredondado na frente e que se vá afilando para trás. É a forma com que observamos nos submarinos e nos aviões supersônicos.

Aerodinâmica na História

O uso de aviões durante a Primeira Guerra Mundial e Segunda Guerra Mundial, levou a extensas pesquisas no campo da aerodinâmica. Após o desenvolvimento dos aviões a jato na década de 1940, os engenheiros passaram a estudar o vôo supersônico. Em 1947, um aeroplano com propulsão a foguete tornou-se a primeira aeronave a voar com velocidade superior à do som.

Durante a década de 1950, os engenheiros aeronáuticos desenvolveram aviões com nariz em bico e asas projetadas para trás a fim de reduzir o arrasto. No início da década de 1960, os engenheiros criaram asas que podem se deslocar com suas pontas para frente e para trás durante o vôo, e que com essa variação permitem tanto o vôo em alta velocidade como o pouso seguro com velocidade reduzida.

No início da década de 1960, França, Inglaterra trabalhando em conjunto com diversos países, construíram grandes aviões supersônicos (Concorde e Tupolev).

Ainda restam problemas aerodinâmicos de vulto a serem resolvidos. Entre eles, novos desenhos de aviões supersônicos que reduzam ao mínimo os estrondos sônicos, desenvolvimento de aeroplanos com redução da força de arrasto, para vôos mais econômicos e aperfeiçoamento do motor a reação (jato) para diminuir o ruído dos aviões.

Fonte: www.sociedadenewtoniana.kit.net

Como Funciona a Aerodinâmica

Estudos detalhados sobre a resistência oferecida pelo ar e a estabilidade de veículos em movimento são essenciais à fabricação dos automóveis modernos, dos aviões e de todos os meios de transporte que se deslocam a grandes velocidades.

Aerodinâmica é o ramo da ciência física que analisa os movimentos do ar e de outros fluidos gasosos, estudando as forças estabelecidas entre os corpos móveis e as massas de ar que os envolvem.

Trata-se de uma disciplina científica de enorme importância prática no âmbito das indústrias militar e de transporte; de fato, seu objetivo essencial é a determinação dos princípios que controlam o movimento e a estabilidade de aviões, barcos e trens de alta velocidade, bem como aqueles aspectos relacionados ao deslocamento de projéteis e mísseis.

Além disso, as leis estabelecidas através de análises aerodinâmicas são aplicáveis também na engenharia civil, uma vez que eles regem, entre outras coisas, as forças de resistência apresentadas por pontes e demais edificações quando submetidas à ação de ventos de grande intensidade.

Princípios teóricos e experimentais. Os estudos aerodinâmicos têm como objetivo fundamental a manutenção, nos corpos analisados, do denominado estado de equilíbrio dinâmico, no qual as forças 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 análise matemática para descrever as condições ideais de vôo ou de deslocamento sobre superfícies sólidas ou líquidas.

Embora o campo de aplicação da teoria aerodinâmica englobe especialidades tão distintas quanto o tratamento das resistências do ar, a ventilação de altos-fornos ou o desenho industrial de aviões, trens e automóveis, seu maior interesse está centrado na descrição das forças que intervêm no deslocamento dos corpos no ar.

Essa disciplina teve sua origem nos trabalhos de Galileu Galilei, Christiaan Huygens e Isaac Newton, os quais, por meio de diferentes experiências, estabeleceram o conceito de resistência do ar, determinando, também, sua magnitude. Esses pesquisadores concluíram que o valor dessa grandeza é proporcional ao quadrado da velocidade do corpo móvel, ao quadrado do seno do seu ângulo de inclinação, à densidade do ar e à seção do objeto perpendicular à direção da corrente de ar.

A partir dessa relação, baseada em princípios mecânicos, numerosos estudiosos desenvolveram as mais diversas teorias sobre os efeitos da viscosidade do ar e da sustentação — força perpendicular à direção do corpo, que o sustenta em movimento –, entre outros conceitos que formaram o núcleo dos princípios aerodinâmicos.

Partindo-se do conjunto básico de leis gerais, é possível obter-se dados, os quais, por sua vez, permitem fabricar maquetes de aviões e demais veículos sobre as quais são realizados os testes que irão determinar o desenho final desses equipamentos.

Cientistas como o inglês Frederick William Lanchester e Ludwig Prandtl, físico alemão considerado o pai da aerodinâmica moderna, realizaram investigações que revolucionaram os estudos de estabilidade, sustentação e equilíbrio de corpos em vôo. Seus trabalhos assentaram as bases para a solução de problemas que foram surgindo à medida que a velocidade dos veículos em geral, e em particular, dos aviões, era aumentada.

Fatores como ondas de choque, formadas pela acumulação de pressão ao ultrapassar-se a velocidade do som; as camadas — limite, nas quais são produzidos deslocamentos de forças originadas pela viscosidade; ou os fenômenos térmicos, característicos das velocidades elevadas, são algumas das variáveis que devem ser consideradas no estudo aerodinâmico de aparelhos destinados a superar a velocidade do som.

Meios de ensaio e observação. Para realizar suas experiências, a maioria dos laboratórios destinados a estabelecer os condicionamentos aerodinâmicos do projeto de meios de transporte, utiliza os denominados túneis de vento, instalações nas quais se submete uma maquete do veículo que se deseja analisar a correntes de ar forçadas, de velocidade controlada. Existem diferentes tipos de túneis de vento, classificados em túneis de circuito aberto ou fechado, e de funcionamento contínuo ou com utilização de rajadas controladas de ar.

Por outro lado, de acordo com a velocidade que se deseja obter, essas instalações podem ser classificadas ainda em: subsônicas, se as velocidades nela desenvolvidas forem inferiores à do som; supersônicas, quando estão compreendidas entre cinco e dez vezes o valor dessa velocidade; ou hipersônicas, se as forças desenvolvidas em seu interior resultam em velocidades superiores a dez vezes a do som.

Os ensaios realizados nesses túneis oferecem a possibilidade de calcular a intensidade das forças atuantes, mediante a obtenção da resultante de suas três componentes parciais: as denominadas forças de sustentação, as de resistência ao deslocamento do veículo e aquelas associadas a esforços laterais.

Da mesma forma, essa análise permite otimizar a resistência, o desenho e a posição de cada elemento da estrutura, pela avaliação dos esforços aplicados a esse componente. A esse respeito, cabe ressaltar o interesse na visualização das correntes de saída do ar, durante o ensaio da maquete no túnel de vento.

As imagens podem ser obtidas diretamente por meio de fotografias do processo, em condições adequadas de iluminação, ou mediante a análise de diagramas analíticos. Para tal, recorre-se , freqüentemente ao traçado de curvas sobre um sistema de eixos cartesianos, as quais representam as forças principais que devem ser analisadas para obter as condições aerodinâmicas desejadas.

Fonte: www.biomania.com.br

Como Funciona a Aerodinâmica

O nome aerodinâmica está relacionado ao estudo da dinâmica dos corpos que se movem dentro de fluidos como o próprio ar e outros gases, sendo um ramo importante da mecânica dos fluidos. Como exemplos de aplicações da aerodinâmica, podemos citar a criação dos corpos dos aviões, formato de projéteis e até mesmo a construção de simples cataventos.

A base de estudo da aerodinâmica é determinada através uma lei:

O Princípio de Bernoulli

Este princípio relaciona a velocidade do fluxo do ar e a pressão correspondente, desta forma temos que para maiores velocidades de fluxo, correspondem menores valores de pressão, assim como para aumentos de pressão, correspondem diminuições na velocidade de fluxo.

Baseando-se neste princípio, a engenharia conseguiu desenhar as asas de um avião de forma que a velocidade do fluxo do ar fosse menor na parte de baixo da asa, causando então uma diferença de pressão entre a parte inferior e a superior do avião, e esta diferença de pressão é a responsável por manter o avião em suspensão no ar durante a viagem.

Através da movimentação de parte das asas, há 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 direção de vôo. Assim como se estuda o movimento de partículas em um fluido viscoso como o óleo, temos que entender que estamos mergulhados num fluido também: o ar.

O ar é responsável por grande parte do atrito que diminuem a velocidade dos carros. Mesmo corpos celestes são desintegrados quando entram dentro da atmosfera terrestre, pois o atrito com o ar é tão intenso que incendeia o corpo. Podemos perceber daqui, que um dos interesses da aerodinâmica reside também em encontrar formatos aerodinâmicos, ou seja, formas que permitam o menor atrito possível com o ar.

O maior interesse neste caso está nas indústrias automobilísticas. O leitor pode perceber como os carros de 40 a 60 anos atrás e até mesmo carros não tão velhos possuíam formas quadradas, o que causava muito atrito com o ar, diminuindo muito o rendimento do carro, porém hoje em dia os carros parecem mais naves espaciais, até mesmo utilizando pinturas e esmaltes especiais que reduzem o atrito com o ar.

Vemos também que os carros mais aerodinâmicos são aqueles cuja base se encontra mais perto do chão, evitando desta forma o fluxo de ar sob o carro, e esta característica é levada a extremos quando tratamos de carros de fórmula 1. Outro ramo estudado dentro da aerodinâmica é o de velocidades supersônicas.

Velocidades supersônicas são aquelas que superam a velocidade de propagação do som no ar, a qual é variável porém pode ser considerada como valendo 340m/s. A aplicação básica de velocidades supersônicas está no estudo de balística e no estudo de aviões supersônicos. A velocidade do som é representada pelo número de Mach, nome dado em homenagem do físico austríaco Ernst Mach.

Desta forma, um avião que se move com uma velocidade duas vezes e meia a velocidade do som está se movendo a 2,5 Mach. Da mesma maneira, os formatos de corpos se movendo a velocidades supersônicas têm de ser estudados, porém diferentemente dos corpos se movendo a velocidades sub-sônicas.

Curvatura: 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 trajetória que o ar faz em cima é maior, isso significa que a velocidade em que o ar passa em cima da asa é maior que a do ar que passa embaixo. Essa diferença de velocidade causa a diferença de pressão, que sustenta o avião no ar.
Deflexão:
É quase igual à curvatura, mas só que usa todo o corpo do avião, e não só as asas. É usado em aeronaves mais rápidas, já que a velocidade não permite o uso de asas curvadas. Também funciona com o bico da aeronave jogando o ar para baixo, e a força de reação ajuda a sustentar o avião no ar.
Flaps:
É um chamado dispositivo de alta sustentação, serve nas manobras de decolagem e aterrisagem, onde o avião precisa de sustentação a baixa velocidade. Quando é acionado, causa uma curvatura maior nas asas. Obviamente, isso faz a sustentação aumentar. Também serve para levantar o bico do avião, proporcionando um melhor ângulo de aterrissagem.

Forças que agem durante o vôo:

Tração: É a força gerada pelas turbinas, que empurra o avião para a frente.
Arrasto:
É a resistência do ar, que aparece na forma de turbilhões de ar e vácuo atrás da aeronave. Ela se opõe à tração, diminuindo a velocidade do avião.
Peso:
É a resultante entre a massa da aeronave e a gravidade.
Sustentação:
É a força gerada pelas asas, que se opõe à gravidade, anulando o peso da aeronave.

ÂNGULO DE ATAQUE E INCIDÊNCIA

Como Funciona a Aerodinâmica
Ângulo de ataque

Pode ser definido como o angulo formado pela corda da pá e a direção do seu movimento relativa ao ar, ou melhor, em relação ao vento aparente. São vários os fatores que podem influir na modificação do angulo de ataque. Alguns são controlados pelo piloto e outros ocorrem automaticamente devido ao desenho do sistema rotor.

O piloto pode controlar o angulo de ataque com o controle de cíclico e com o coletivo. Sempre que a máquina sai do vôo estacionário, este angulo muda constantemente consoante as pás vão descrevendo o seu ciclo ao longo do disco rotor. Há fatores que podem afetar o angulo de ataque e sobre os quais o piloto tem pouco ou nenhum controle como sejam, o deslocamento rápido e no sentido vertical da ponta da pá (flaping), a flexibilidade das pás e turbulência do ar. O angulo de ataque é um dos principais fatores que determinam a quantidade de sustentação (lift) e de atrito (drag) produzido pela pá.

Angulo de incidência

O angulo de ataque não deve ser confundido com o de incidência, que é um angulo de passo. O angulo de incidência é o angulo entre a linha de corda e o plano de rotação do sistema rotor. O angulo de incidência é um angulo mecânico enquanto o angulo de ataque é um angulo aerodinâmico.

Na ausência de ar induzido, e/ou velocidade horizontal, o angulo de ataque e o angulo de incidência são o mesmo. Sempre que o vento aparente é modificado, pelo fluxo de ar induzido ou pela deslocação do helicóptero o angulo de ataque é diferente do angulo de incidência.

Fonte: saepcar.vilabol.uol.com.br

Como Funciona a Aerodinâmica

O QUE FAZ UM AVIÃO VOAR?

1. Introdução

O homem sempre admirou o vôo suave dos pássaros, aquelas habilidades e técnicas naturais herdadas de Deus, que sempre foram de causar inveja.

Ao passar dos tempos alguns aventureiros tentaram de alguma forma imitar os seres de asas, mas não obtiveram sucesso, Leonardo da Vinci foi uma figura que pesquisou a anatomia dos pássaros, obteve informações do comportamento das asas em relação ao ar.

Tempos depois tivemos a colaboração de Alberto Santos Dumont, que conseguiu voar com seu 14-BIS, aeronave biplano, durante alguns metros, e com isto fez deslanchar a aviação mundial.

Com o efeito das guerras, a indústria aérea teve um grande impulso, promovendo estudos e pesquisas para o aperfeiçoamento dessas máquinas maravilhosas.

Para que um avião voe, é necessário que algum tipo de força consiga vencer ou anular o seu peso, então vamos verificar nesta página o que realmente acontece fisicamente quando ele está em movimento, originando fenômenos que irão ser explicados no desdobramento desta matéria, na qual as asas, também chamadas de aerofólios serão objeto de estudo.

A aviação está baseada nos princípios da física, alguns estudados na escola, nos explicando todos os mistérios que giram em torno desta prática.

Muitas vezes, quando alguma pessoa vê pela primeira vez um Boeing ou um Airbus decolando ou pousando num aeroporto, não imagina como aquela máquina com algumas toneladas consiga ficar afastada, metros e as vezes quilômetros do solo. Por estas razões que este assunto se torna muito curioso e as vezes apaixonante.

2. Fundamentos físicos

Sabemos que o principal obstáculo nas primeiras tentativas para colocar um avião no ar era o seu peso, uma força causada pela gravidade, mas com alguns diferentes formatos na aerodinâmica dos corpos, conseguiu-se controlar este problema, de forma artesanal no início.

Nos estudos e pesquisas feitos pelos cientistas das várias épocas, verificou-se que o ar, fluído que será responsável para sustentar uma aeronave em vôo é composto de alguns elementos, entre eles, nitrogênio, oxigênio e água, com isto podendo sofrer alterações em grandezas como a densidade, temperatura e pressão.

Estas mudanças na atmosfera estão relacionadas entre as diferenças de temperatura e pressão entre as várias massas de ar que circulam, originando deslocamentos das camadas, dando início aos ventos, que poderão ser úteis ou desfavoráveis ao vôo.

As grandezas vetoriais e escalares estão presentes neste assunto, sendo as forças, todas vetoriais, incluindo as velocidades, pressões e acelerações, já as escalares, compostas da massa, das temperaturas e densidades.

Quando um avião tem o vento a seu favor, temos uma soma vetorial, ou vice-versa, com isto, os vetores são amplamente utilizados, originando todo tipo de resultantes, sejam elas verticais, como peso e sustentação, que será vista posteriormente no ítem das forças, ou horizontais, como a tração e a resistência do ar, quando o avião está em vôo com velocidade constante, a soma de todas as suas forças é nula.

O empuxo, visto em hidrostática, também é bem utilizado, porém tendo como fluído, o ar, pois o deslocamento de ar para trás irá causar uma força para frente, então o empuxo, já relacionando com a 3º lei de Newton, lei da ação e reação ( para toda força existe uma outra de mesma direção, mesmo módulo e sentido contrário).

A temperatura é uma grandeza escalar muito importante, sendo muito variável, sabemos que quanto mais alto estivermos em relação ao nível do mar, menor será seu valor, o mesmo acontece com a densidade do ar, pois quanto maior a altitude, ficará mais rarefeito alterando nas forças relacionadas no vôo, pois altera diretamente a resistência do ar, quanto ao avanço de um corpo.

3. Forças

Existem quatro forças básicas presentes no vôo:

SUSTENTAÇÃO , ARRASTO , TRAÇÃO , PESO

Como Funciona a Aerodinâmica

3.1. SUSTENTAÇÃO

Quando um avião se desloca pelo ar, ocorre um fenômeno na sua asa que irá produzir uma força para cima, sentido inverso ao peso. O perfil da asa ou aerofólio tem comprimentos diferentes na parte superior (extradorso) e na parte inferior (intradorso) devido ao seu formato, possibilitando que duas partículas de ar percorrendo tais comprimentos ao mesmo tempo, conseqüentemente tenham velocidades diferentes.

A física explica que o aumento da velocidade de um fluído pelas paredes de um tubo, provoca um aumento da pressão dinâmica (ar em movimento) e uma diminuição da pressão estática (ar em repouso), originando uma força.

Então, tal diferença de pressões estáticas será a responsável por criar uma força perpendicular a superfície da asa, chamada de RESULTANTE AERODINÂMICA, agindo no chamado centro de pressão, tendo como sua componente vertical, a força de SUSTENTAÇÃO.

A figura abaixo nos mostra o deslocamento das partículas 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 força que compensará o peso da aeronave.

Como Funciona a Aerodinâmica
Deslocamento das partículas de ar ao mesmo tempo no intradorso e extradorso.

O perfil da asa pode formar um ângulo imaginário com a direção horizontal, chamado ÂNGULO DE ATAQUE, que poderá aumentar a força de sustentação e ao mesmo tempo, aumentar a força de resistência do ar, fazendo com que o avião tenha menor velocidade, então quando observamos aeronaves nos céu da cidade fazendo procedimento de aproximação, estas estão com um maior ângulo de ataque, então com pouca velocidade. Quando aumenta-se demais este ângulo, aumentamos também a resistência do ar, na mesma proporção, diminuindo muito sua velocidade, com isto o avião pode perder instantaneamente sua sustentação, entrando em estol ( perda total da sustentação em vôo). Afigura abaixo nos mostra o ângulo de ataque da asa.

Como Funciona a Aerodinâmica
O ângulo de ataque entre asa e linha horizontal.

Podemos calcular analiticamente o valor da força de sustentação (componente vertical da RA).

Cl = coeficiente de sustentação
p =
densidade do ar
S =
área da superfície da asa
v =
velocidade da aeronave
L =
força de sustentação (Lift)

Como Funciona a Aerodinâmica

A variação de pressão estática é mostrada na figura abaixo, onde podemos ver de uma outra forma, o somatório das forças no aerofólio.

Como Funciona a Aerodinâmica
A figura acima mostra a variação de de pressão resultante na asa.

3.2. ARRASTO:

O arrasto é uma força aerodinâmica devido a resistência do ar, que se opõe ao avanço de um corpo. Essa força depende de alguns fatores como a forma do corpo, a sua rugosidade e o efeito induzido resultante da diferença de pressão entre a parte inferior e superior da asa.

Então podemos dividir o ARRASTO em três ítens:

Arrasto de atrito
Arrasto de forma
Arrasto induzido

3.2.1. Arrasto de atrito

Este tipo de arrasto está relacionado com as características da superfície, sendo ela lisa ou áspera. Quanto mais próximo dela, o ar forma uma camada limite, no qual se move de forma laminar se a superfície for lisa, do mesmo jeito que a fumaça sai do cigarro, porém se a mesma for rugosa ou áspera, ocorrerá um fluxo de ar turbilhonado aumentando o arrasto. Atualmente, as aeronaves são feitas de material mais liso na sua área externa, possibilitando mais economia e melhor rendimento em vôo.

3.2.2. Arrasto de forma

O arrasto em questão está relacionado com a área, na qual o ar colide de frente, e ocorre a chamada deflexão ( desvio do ar pelo obstáculo). A maior ou menor facilidade de um corpo se deslocar em determinado fluído chama-se aerodinâmica, então as partes que compõe um avião devem ser arredondadas ou terem o efeito de flechas, evitando superfícies retas perpendiculares ao deslocamento, originando assim uma resistência menor. O arrasto de forma depende de alguns fatores como a densidade do ar, velocidade e área frontal do corpo, podendo ser calculado com a fórmula abaixo.

Cd = coeficiente de resistência aerodinâmica da asa
p =
densidade do ar
S =
área da superfície da asa
v =
velocidade da aeronave
D =
força de resistência ( Drag)

Como Funciona a Aerodinâmica

3.2.3. Arrasto induzido

O arrasto induzido está relacionado com diferença de pressão entre a parte superior e inferior da asa. O ar que está no intradorso (parte inferior) tende a fluir para o extradorso (parte superior), originando um turbilhonamento na ponta da asa, com isto provocando uma resistência ao avanço do avião e diminuindo a sustentação.

Existem alguns dispositivos para corrigir este problema como os Winglets, localizados nas pontas das asas, principalmente em aviões mais modernos, que impedem a passagem de ar de cima para baixo. Afigura abaixo mostra o turbilhonamento do ar decorrente do arrasto induzido.

Como Funciona a Aerodinâmica
Ar fluindo do intradorso para o extradorso e o turbilhonamento.

3.3. TRAÇÃO

A tração é uma força responsável por impulsionar a aeronave para frente, sendo originada de algum tipo de motor. Normalmente, no dias de hoje a aviação está servida de motores convencionais, a quatro tempos e motores a reação, utilizando-se de turbo-jatos e turbo-fan.

Motores convencionais

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 número variável de cilindros onde será gerada a energia necessária para movimentar a hélice que impulsionará o avião a frente.

Uma mistura de ar e combustível, normalmente utilizado uma gasolina especial, é preparada no carburador e emitida para a câmara de combustão, dentro do cilindro, pela válvula de admissão, movimentando o pistão para baixo, e transferindo todo movimento para o eixo de manivelas, ligado a hélice. Após o pistão sobe e comprime a mistura, a qual receberá uma centelha de um dispositivo chamado vela, provocando uma combustão e um aumento da pressão da mistura e uma conseqüente expansão, forçando o pistão para baixo, após, os gases finais são expelidos pela válvula de escapamento, e o ciclo continua, para que o avião mantenha a força de tração.

Devido ao avanço da tecnologia, alguns aviões a hélice utilizam um sistema que adiciona uma turbina, que será visto nos motores a reação, recebendo o nome de turbo-hélice. A figura abaixo mostra ama aeronave com tração a hélice.

Como Funciona a Aerodinâmica
Uma aeronave modelo King Air servido de dois motores turbo-hélice.

Quando a hélice da uma volta, o avião sofre um deslocamento, este é chamado de PASSO DA HÉLICE, onde pode ser fixo ou variável. Quando um avião está na decolagem, a freqüência do motor em rpm pode aumentar, e em alguns casos dependendo do sistema do conjunto da hélice, o passo pode modificar.

Motores a reação

Este tipo de motor funciona de acordo com a terceira lei de Newton, ação e reação, onde a ação se situa na expulsão dos gases para trás, provocando a reação do deslocamento do avião para frente. Os sistemas utilizados são os turbo-jato e turbo-fan, sendo este último mais moderno.

O sistema em si, utiliza-se de um conjunto de pás na parte da frente, formando o primeiro compressor e a parte de traz, segundo compressor da turbina, e no meio contendo uma câmara de combustão, onde se dará a queima da mistura de ar comprimido com o combustível, normalmente querosene, que aumentará ainda mais a pressão dos gases originando uma saída dos mesmos muito forte. Neste caso, está presente a força de empuxo devido ao deslocamento dos gases.

Abaixo pode ser visto o correto funcionamento de uma turbina.

Como Funciona a Aerodinâmica
Turbina em funcionamento.

Normalmente, as aeronaves maiores são servidas de dois, três ou quatro motores a reação, atingindo grandes velocidades e voando em grandes altitudes. Devido a economia de combustível e ao avanço da tecnologia, os grandes jatos estão sendo dotados de não mais que duas grandes turbinas.

3.4. PESO

O peso está relacionado com a força da gravidade, a qual atrai todos os corpos que estão no campo gravitacional terrestre. Não existe nenhuma forma de alterar esta força, então é preciso cada vez mais aperfeiçoar as aeronaves, para sempre respeitar as leis da natureza.

O peso é um fator muito importante nas operações de pouso e decolagem, pois um avião muito pesado irá precisar de maior comprimento de pista para decolar, para conseguir velocidade suficiente visando a sustentação para anular o peso, sendo assim, aviões maiores são impedidos de operar em certos aeroportos. O mesmo acontece na aterrisagem, pois deve-se respeitar a lei da inércia.

4. Curiosidades

O avião utiliza-se de outras superfícies fixas além das asas para manter o vôo, sendo elas, os estabilizadores horizontais e verticais localizados na cauda do aparelho. O estabilizador horizontal tem a função de evitar que o avião gire em torno do eixo das asas, nem baixando, nem levantando o nariz do avião. Já o vertical tem a função de evitar a guinada do aparelho, giro em torno de seu eixo vertical.

Além das superfícies fixas, a aeronave possui também as móveis, chamadas superfícies de comando que irão dominar o avião em vôo como os ailerons, leme de direção e profundores. Os primeiros, ailerons, tem a função de girar o avião em torno do nariz, proporcionando a aeronave executar curvas de maneira correta auxiliada do leme de direção.

Como Funciona a Aerodinâmica
O funcionamento dos ailerons.

Já os profundores, são responsáveis por baixar ou subir o nariz da aeronave, como mostra a figura abaixo.

Como Funciona a Aerodinâmica
O funcionamento dos profundores.

A outra superfície móvel, também localizada na cauda do avião é o leme de direção, que controla o movimento em torno do eixo vertical, sendo mostrado abaixo.

Como Funciona a Aerodinâmica
O funcionamento do leme de direção.

Existem também as superfícies que auxiliam em vôo e em terra (decolagem e aterrisagem da aeronave). Estas são os flaps ou slats e spoilers que tem as suas finalidades específicas. Primeiramente, os flaps ou slats, localizados no bordo de fuga da asa, acionados para baixo, com a função de aumentar a área de superfície da mesma.

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Flaps acionados em vôo.

Os flaps aumentam a sustentação e o arrasto, diminuindo a velocidade. Estas superfícies são normalmente usadas em baixa velocidade, originando o chamado vôo reduzido ou nos procedimento de aproximação e pouso. As vezes, os flaps são utilizados em decolagens, em pistas curtas, originando uma área de asa maior, possibilitando menor velocidade para sair do solo. Eles podem também atuar como freios aerodinâmicos, pois colaboram com a maior desaceleração. Afigura abaixo mostra o flap de perfil, mostrando sua atuação no ar.

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Flap acionado aumentando área decontato da asa com o ar.

Já 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 execução das curvas em algumas aeronaves.funcionam, na perda de sustentação, quando necessário e na redução de velocidade, acionados normalmente nas descidas e nas aterrisagens. Finalmente, os slots, são fendas localizadas no bordo de ataque, que aumentam a curvatura, sem aumento de área, possibilitando uma maior força de sustentação.

4.2. Efeitos da altitude

É sabido que a densidade do ar é diretamente proporcional a força de sustentação e inversamente com o aumento da altitude. Então a aeronave tem que compensar este problema com uma velocidade aerodinâmica maior. Por exemplo, quando temos dez partículas de ar próximo ao solo, numa altitude muito maior, elas estarão mais separadas, fazendo com que a aeronave se desloque mais, para vencer as partículas. Por isso que a preferência para os jatos são as grandes altitudes, para viajarem, proporcionando economia de tempo e combustível.

4.3. Aviões militares

A maioria dos aviões são jatos supersônicos, que podem voar a velocidades maiores que a do som, por isso precisam características aerodinâmicas que diminuam o arrasto, sem perda de sustentação. Estas aeronaves possuem normalmente um formato de flecha, que irá diminuir a área de resistência aerodinâmica, também possuem o perfil da asa com pequena espessura, precisando de maior velocidade para manter a sustentação. Devido a tudo isto, eles são munidos de motores a reação (turbinas) muito potentes.

Como Funciona a Aerodinâmica
A figura mostra dois potentes caças F-16.

4.4. Aviação comercial

A aviação comercial teve grande impulso a partir dos aviões que foram construídos na segunda guerra mundial, como o famoso DC-3, feito para o transporte de soldados. Nesta época, ele foi construído em grande quantidade. Após este tempo, foi feita a adaptação para o transporte de civis.

Com o avanço da tecnologia e a necessidade de aproximar os continentes, grandes empresas aeronáuticas, principalmente americanas e europeias, como a Boeing e a Airbus, começaram a desenvolver grandes aviões com motores a reação para o transporte de passageiros. Graças a tudo isto ficou mais fácil atravessar os oceanos e os continentes. Estes aviões voam a grandes altitudes para economizar tempo e combustível atingindo velocidades que se aproximam a do som ( 80% a 90% da velocidade do som).

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Este Boeing 777 é um dos aviões mais modernos do mundo na atualidade.

4.5. Tráfego aéreo

Nos dias de hoje, a circulação de aviões é muito intensa, obrigando que vários órgãos em terra organizem o trânsito das aeronaves no ar e no solo. Quando um avião parte de um ponto para outro, o piloto precisa ter um plano de vôo que terá as informações sobre rotas a tomar e informes meteorológicos da origem e do destino, que serão importantes para a segurança de vôo.

Normalmente, cada região do país tem um órgão referencial que controlará os aviões em vôo, sabendo o ponto certo onde estão, tudo isso devido a informações de radares e de satélites. Quando a aeronave está próxima da origem ou do destino, ela é controlada pelo controle de aproximação ou pela torre de controle do aeroporto. Em alguns, o tráfego aéreo é tão intenso, que em uma mesma reta de aproximação para pouso, é possível que haja vários aviões.

4.6. Segurança aérea

As estatísticas mostram, que a probabilidade de acontecer um acidente aéreo é bem remota, perto do que acontece no trânsito de carros das grandes cidades. As pessoas que trabalham no meio aeronáutico devem seguir os regulamentos, de maneira muito rígida, pois qualquer descuido pode acarretar na perda de muitas vidas. Hoje em dia aviões são examinandos em intervalos de tempo determinados pelo fabricante, onde cada peça tem a sua vida útil.

Os pilotos, antes de iniciarem na profissão passam por todo tipo de provas, precisando estar muito bem preparados para dominarem uma aeronave, sendo testados rotineiramente. Os controladores de tráfego aéreo exercem uma das mais importantes e estressantes funções, tendo que tomar de maneira cuidadosa as decisões de segundo a segundo sobre a condução das aeronaves.

Fonte: www.if.ufrgs.br

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