Revisão A física é o termo aplicado à área de conhecimento, relativo à natureza básica e fundamental da matéria e energia. Prof.: Gilson Quelhas Física.

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1 Revisão A física é o termo aplicado à área de conhecimento, relativo à natureza básica e fundamental da matéria e energia. Prof.: Gilson Quelhas Física Básica Apostila pág – 7-23

2 Pascall e Torricelli pesquisaram com desenvolvimento o barômetro e os instrumentos para medir a pressão atmosférica ATMOSFERA Dados detalhados são considerados pela aeronave no vôo, e muitos outros dados detalhados são considerados na preparação do plano de vôo. Apostila pág. 7-16,17

3 Composição da Atmosfera
Maior altitude menor densidade de ár A atmosfera é uma mistura complexa e em constante mudança, seus ingredientes variam de local para local e de dia para dia Apostila pág. 7-16,17

4 Composição da Atmosfera
A 50 ou 65 milhas - molécula incompleta, hidroxila (OH) do vapor da água; os átomos ficam ionizados. Entre 12 e 30 milhas Entre 7 e 20 milhas – temperatura diminui rapidamente e fica quase constante em -55º C. Apostila pág. 7-16,17

5 Composição da Atmosfera
De 250 a 400 milhas um ser vivo, sem a camada protetora da atmosfera, seria assado do lado do sol e congelado do outro Em 55 milhas – começa a aumentar para um valor máximo de 77º C. Depois sobe rapidamente atingindo 2.270º C. Apostila pág. 7-16,17

6 Composição da Atmosfera
Exosfera Chemosfera ou Ozonosfera A troposfera vai desde a superfície da terra até pés nas médias latitudes, mas varia de pés nos polos até pés no equador (+/- ¾ do peso da atmosfera está aqui). Apostila pág. 7-17,18

7 Pressão Atmosférica Uma polegada cúbica de mercúrio pesa 0,491 libras  a pressão de 30 polegadas de mercúrio será equivalente a: 0,491 x 30 = 14,73 p.s.i. Barômetro de Mercúrio Este meio de medição da pressão atmosférica, dá lugar à prática de expressar a pressão atmosférica em polegadas de mercúrio (in. Hg), melhor do que em libras por polegada quadrada (p.s.i.). Apostila pág. 7-18

8 Pressão Atmosférica pés acima do nível do mar, a pressão padrão é de 20,58 in Hg. Os altímetros são calibrados de forma a lerem essa pressão como pés Barômetro Aneróide Este instrumento mecânico pode ser usado em aviões muito mais adequadamente do que o barômetro de mercúrio. Barômetros aneróides (altímetros) são usados para indicar a altitude do vôo Apostila pág. 7-18

9 Dentro d’água a pressão aumente 1 ATM a cada 10m
Pressão Atmosférica Pressão atmosférica no nível do mar é de 14,7 psi. Cada atm representa o aumento desse valor em uma vez A pressão atmosférica pode ser expressa em atmosferas. Por exemplo, um teste pode ser conduzido em um compartimento pressurizado abaixo da pressão de seis atmosferas. Isto simplesmente significa que a pressão é seis vezes maior do que a pressão padrão ao nível do mar. Dentro d’água a pressão aumente 1 ATM a cada 10m Apostila pág. 7-18

10 Densidade Atmosférica
A densidade da atmosfera não permanece constante com o aumento da altitude. A pressão diminui mais rapidamente com o aumento da altitude do que com o da temperatura. O resultado é que a densidade diminui com o aumento da altitude. Varia de um dia para o outro Uma densidade atmosférica particular está associada com cada altitude. Isto dá lugar á expressão "densidade de altitudes", simbolizada por Hd. Apostila pág. 7-18,19

11 Densidade Atmosférica
Diminutos pingos de água em suspensão no ar Mistura e Umidade do ar – A mistura não consiste de minúsculas partículas de líquidos mantidos em suspensão no ar, como no caso da neblina, mas é um vapor verdadeiramente invisível como o gás no ar A água contida no ar tem um pequeno efeito na densidade dele. Deve ser lembrado que o ar úmido, a uma determinada temperatura e pressão, é mais leve do que o ar seco, na mesma temperatura e pressão. Na troposfera, raramente o ar é completamente seco; nela o vapor de água tem duas formas: (1) neblina ou (2) vapor de água. Afeta principalmente o pouso e a decolagem Apostila pág. 7-19

12 Densidade Atmosférica
Ler apostila página 7-19 (Texto: Água contida na atmosfera – segundo parágrafo em diante) A água contida no ar tem um pequeno efeito na densidade dele. Deve ser lembrado que o ar úmido, a uma determinada temperatura e pressão, é mais leve do que o ar seco, na mesma temperatura e pressão. Na troposfera, raramente o ar é completamente seco; nela o vapor de água tem duas formas: (1) neblina ou (2) vapor de água. Apostila pág. 7-19

13 Temperatura & Umidade Peso das moléculas: N2=28; O2=32; H2O=18 O ár quente é menos denso que o ar frio (por isso os balões de ár quente flutuam no céu). O ár úmido é mais leve que o ár seco, pois as moléculas de água são mais leves do que as de oxigênio e nitrogênio. O ár quente retém mais água que o ár frio. Quanto mais denso (pesado) estiver o ár melhor para voar. Por tudo isto o “céu de brigadeiro” acontece nos dias frios e secos. O ár frio retém pouca quantidade de umidade Não tem na apostila

14 Umidade Absoluta Quando o ár contém o máximo de vapor d’água que pode conter a uma determinada temperatura e pressão, ele está saturado. A relação entre o ponto de saturação do ár e a quantidade real de vapor d’água nele existente é chamada de UMIDADE RELATIVA do ár Umidade absoluta é a quantidade real de vapor de água em uma mistura de ar e água. Ela é, algumas vezes, expressa em gramas por metro cúbico (g./cu.m.) e outras vezes em libras por pé cúbico (lbs/cu.ft.). A quantidade de vapor de água que pode estar presente no ar depende da temperatura e da pressão. Apostila pág. 7-20

15 Umidade Relativa Se a temperatura baixar e a umidade absoluta permanecer constante, a umidade relativa aumentará. Isto acontece, porque, menos vapor de água é necessário para saturar o ar na temperatura mais baixa. Umidade relativa é a razão da quantidade de vapor de água realmente presente na atmosfera, para a quantidade que deveria apresentar se o ar estivesse saturado, a uma determinada temperatura e pressão. Essa razão é, normalmente, multiplicada por 100 e expressa como uma porcentagem. Exemplo: Temperatura é de 75º F., e a umidade relativa do ar é de 56%. Apostila pág. 7-20

16 Ponto de Orvalho Este princípio é aplicado na determinação do ponto de orvalho. Um recipiente é resfriado até que o vapor da água comece a condensar na sua superfície. A temperatura na qual isto ocorre, é o ponto de orvalho. O ponto de orvalho é a temperatura para a qual o ar úmido deve ser resfriado, a uma constante pressão, para tornar-se saturado. Se a temperatura cai abaixo do ponto de orvalho acontece a condensação. Apostila pág. 7-20

17 Pressão de vapor O ponto de orvalho para uma determinada condição, depende da quantidade de pressão de água presente; por conseguinte, existe um relacionamento direto entre a pressão de vapor e o ponto de orvalho. A pressão de vapor é a porção da pressão atmosférica que é exercida pela umidade do ar (expressa em décimos de uma polegada de mercúrio). Apostila pág. 7-20,21

18 Temperatura de bulbo seco e bulbo molhado
Com o ar saturado: Medidas iguais A pressão de vapor e a umidade podem ser determinadas por tabelas baseadas na temperatura de bulbo seco e na de bulbo molhado. A temperatura de bulbo seco é obtida por meio de um termômetro comum. A temperatura de bulbo molhado é obtida de um termômetro que tem o seu bulbo coberto com uma fina peça de tecido molhado. Apostila pág. 7-21

19 Ler apostila pag. 7-21,22 Leis físicas relativas a atmosfera
Teoria cinética dos gases aplicada ao ár Apostila pág. 7-21,22

20 Leis físicas relativas a atmosfera
Apesar do ar ser um composto de vários gases e ter que ser considerado como uma mistura para certas finalidades, para os cálculos de aerodinâmica ele é considerado como um gás uniforme. O ar é então, considerado como sendo um fluido perfeito. Teoria cinética dos gases aplicada ao ar Caso a elasticidade das moléculas de gás fosse perfeita, uma vez iniciada uma onda de pressão esta continuaria indefinidamente. Como isso não acontece assim, atribui-se o resultado a imperfeição da elasticidade das moléculas e a viscosidade. Essa inconstância de comportamento (aplicando também o relacionamento entre temperatura, pressão e densidade de gases) dá origem ao que é conhecido como Equação de Estado. Apostila pág. 7-21, 22

21 Equação de Estado Com a condição de que a temperatura e a pressão de um gás não são excessivamente diferentes daquelas normalmente experimentadas na superfície da terra, a seguinte equação é verdadeira: PV = RT Apostila pág. 7-22

22 Acordo com a Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO)
Atmosfera Padrão Acordo com a Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO) Se o desempenho de uma aeronave for computado, ou através de testes de vôo ou testes no túnel de vento, alguns padrões de referência devem ser determinados em primeiro lugar, para que possam ser comparados os resultados com aqueles de testes semelhantes. O conjunto de condições padrão atualmente usado nos Estados Unidos da América é conhecido como "U.S. Standard Atmosphere”. Apostila pág. 7-22

23 Variações do Dia Padrão
A temperatura, pressão, densidade e conteúdo de vapor de água do ar, varia consideravelmente na troposfera Em um dia padrão, ao nível do mar, a pressão será 29,92 polegadas de mercúrio (in Hg). Nos dias fora das condições padrão, a pressão ao nível do mar variará consideravelmente, acima ou abaixo desse valor. Latitude Temperatura Altitude Estação 40o 50oC. Baixa Verão -70oC. Grandes Inverno Apostila pág. 7-22

24 Pressão de Altitude Com o altímetro da aeronave selecionado para 29,92 in Hg, o mostrador indicará o número de pés acima ou abaixo do nível, onde existe 29,92 in. Hg. Pressão de altitude é a altitude na atmosfera padrão correspondente a um particular valor de pressão do ar. Em geral, o altímetro indicará a altitude na qual a pressão existente será considerada pressão padrão. O símbolo Hp é usado para indicar pressão de altitude. + 1’ 14,7 psi - 1’ Apostila pág. 7-23

25 Princípio de Bernoulli
Explica a relação entre a velocidade e a pressão de um líquido fluindo através de um venturi. Como os gases são fluídos também, o mesmo princípio é aplicado para explicar a pressão na superfície de um aerofólio PRÓXIMA AULA Apostila pág a 7-31

26 Até a próxima Física Básica Techal Prof.: Gilson Quelhas
Exercícios Teste 3: 1-19