A FÍSICA DO AVIÕES CRISTIANE STEGEMANN.

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1 A FÍSICA DO AVIÕES CRISTIANE STEGEMANN

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3 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.

4 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.

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

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

7 Leis da Aerodinâmica Discussão!

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

9 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.

10 Leis da Aerodinâmica

11 Leis da Aerodinâmica

12 Leis da Aerodinâmica - Winglets

13 Leis da Aerodinâmica - Winglets

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

15 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).

16 Ângulo de Ataque Discussão!

17 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; ...

18 Referências http://hangardoheinz.blogspot.com
- Método analítico para o traçado da polar de arrasto de aeronaves leves subsônicas aplicações para a competição Sae-Aerodesign. - Como Santos Dumont inventou o avião. Revista Brasileira de Ensino de Física (2009). - A física do Vôo em sala de aula. Física na escola (2006).