A FÍSICA DO AVIÕES CRISTIANE STEGEMANN

Após uma tentativa fracassada de fazer voar um helicóptero, Santos Dumont construiu em julho de 1906 uma máquina híbrida, um avião unido a um balão de hidrogênio. Como o balão utilizado foi o N° 14, o híbrido recebeu o nome de 14-bis.

Quatro forças aerodinâmicas fundamentais: A Física!!! Quatro forças aerodinâmicas fundamentais: A: Sustentação C: Peso B: Tração (Empuxo) D: Arrasto Aerodinâmica: parte da ciência que estuda a dinâmica dos corpos que se movem dentro de fluidos como o próprio ar e outros gases, sendo um ramo importante da mecânica dos fluidos.

Fr ∝ ρAv.v Leis da Aerodinâmica Fr: Força aerodinâmica resultante ρ : Densidade do fluido A: Área V: Velocidade

Leis da Aerodinâmica S: Força de sustentação CL: Coeficiente de sustentação R: Força de arrasto CR: Coeficiente de arrasto

Leis da Aerodinâmica Discussão!

Leis da Aerodinâmica Polar de Arrasto: curva que mostra a relação entre os coeficientes de sustentação (CL) e arrasto (CD)

Leis da Aerodinâmica CR: coeficiente de Arrasto CR0: Depende da viscosidade do ar O segundo termo é o chamado “arrasto induzido” e surge nas asas devido à sustentação. Ele surge com a diferença de pressão do ar no qual o ar de baixo (pressão maior) é empurrado para cima (onde a pressão é menor), o que acaba provocando um redemoinho (turbulência) que contribui para o arrasto A razão de aspecto Ar é a razão entre o quadrado da envergadura s2 e a área da asa A, ou seja, Ar = s2/A. O fator de eficiência e depende de como a sustentação varia ao longo do comprimento da asa. A maioria dos aviões atuais possui e < 1.

Leis da Aerodinâmica

Leis da Aerodinâmica

Leis da Aerodinâmica - Winglets

Leis da Aerodinâmica - Winglets

Leis da Aerodinâmica L: Força de Sustentação D: Força de Arrasto

Ângulo de Ataque O ângulo de ataque é o ângulo da asa em relação ao ar que se aproxima - é ele que determina a espessura da fatia de ar que a asa está atravessando. Por determinar essa fatia, o ângulo de ataque também dita a sustentação que a asa gera (embora este não seja o único fator).

Ângulo de Ataque Discussão!

Assuntos a serem discutidos* Origem do primeiro avião (Santos Dumont); Importância da aviação nas Guerras Mundiais; Newton e o estudo da mecânica de fluidos; Bernoulli; Diagrama de forças; Tipos de asas; Aviões supersônicos; Ônibus espaciais; ...

Referências http://hangardoheinz.blogspot.com http://www.algosobre.com.br/fisica/aerodinamica.html http://www.engbrasil.eng.br/index_arquivos/polar.pdf - Método analítico para o traçado da polar de arrasto de aeronaves leves subsônicas aplicações para a competição Sae-Aerodesign. http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/313605.pdf - Como Santos Dumont inventou o avião. Revista Brasileira de Ensino de Física (2009). http://ciencia.hsw.uol.com.br/avioes12.htm http://143.107.135.40/fne/Vol7/Num2/v13a07.pdf - A física do Vôo em sala de aula. Física na escola (2006).