Aerodinamica

Expõe aqui as tuas questões e dúvidas sobre assuntos de Física.

Aerodinamica

Mensagempor Irakian Monkey em Segunda Jan 15, 2007 7:34 pm

O meu tema de Área Projecto é a aeronáutica e por isso dava-me jeito saber o que é que faz os aviões voarem. Andei a pesquisar e uma das maneiras de explicar a formação da sustentação é pela lei da acção-reacção: o ar é mudado de direcção e isso cria uma força na asa do avião. O que eu percebo desta explicação é o que está na imagem:
Imagem
Pelo que eu entendo a velocidade do ar muda de direcção e cria uma aceleração que pela lei da acção-reacção vai ser criada também na asa, criando portanto a sustentação.Agora o meu problema é que na parte da frente da asa o ar também muda de direcção e do mesmo modo cria uma aceleração para baixo. Outro problema é que não percebo muito bem porque é que a área da asa tem influencia na sustentação (também encontrei uma expressão: F=\frac{1}{2}\rho v^2 A cS, em que cS é o coeficiente de sustentação). Encontrei também uma explicação através das leis de Bernoulli mas que também não percebo muito bem.
Por isso gostava que alguém me ajudasse com isto se tivessem tempo. Tanto me faz que a explicação seja pelas leis de Newton ou de Bernoulli.
Obrigado
Pedro Carrilho
Avatar do utilizador
Irakian Monkey
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 66
Registado: Sábado Nov 25, 2006 4:06 pm
Localização: Évora

Mensagempor Zé Teixeira em Terça Jan 16, 2007 1:40 am

Conheces a equação de Bernoulli para a hidrodinâmica? Dela podem tirar-se muitas conclusões, de entre as quais que a pressão exercida por uma porção de fluido é tanto menor quanto maior for a velocidade dessa porção. As asas de um avião fazem com que o ar que passa por cima delas se desloque com maior velocidade que o ar que passa por baixo; desta forma, o ar exerce maior pressão na parte de baixo das asas do que na parte de cima, e esta diferença de pressões origina uma força que empurra as asas do avião para cima (que, por sua vez, empurram o avião - devido a isto, há grande stress na zona de ligação das asas com o resto do avião, acho).
Avatar do utilizador
Zé Teixeira
down-Quark!
down-Quark!
 
Mensagens: 290
Registado: Sábado Nov 18, 2006 9:33 pm
Localização: Lisboa (IST)

Mensagempor Irakian Monkey em Terça Jan 16, 2007 5:15 pm

Pois, compreendo.Obrigado Zé.
Ainda assim não percebo 2 coisas: porque é que a velocidade é maior em cima e como é que se calcula.
Pedro Carrilho
Avatar do utilizador
Irakian Monkey
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 66
Registado: Sábado Nov 25, 2006 4:06 pm
Localização: Évora

Mensagempor manuelmarque em Terça Jan 16, 2007 8:37 pm

Irakian Monkey Escreveu:Pois, compreendo.Obrigado Zé.
Ainda assim não percebo 2 coisas: porque é que a velocidade é maior em cima e como é que se calcula.


Tive num projecto de aeronáutica na Universidade Júnior... espero estar à altura, ou pelo menos dar-te umas luzes: pelo que me disseram lá (de uma forma mt básica, q aquilo não era só para 11os, era do 9º-11º) era que as partículas do ar atmosférico tinham de percorrer uma maior distância no topo da asa (devido ao seu desenho), mas tinham q chegar ao mesmo tempo ao extremo da asa, tendo portanto uma maior velocidade.
Depois, entrando com o Bernoulli (que tb ainda nao estudei :)), tens uma diferença de velocidades, logo o ar é mais rarefeito em cima da asa e temos sustentação.

Espero q a resposta não seja ao mesmo tempo demasiadamente simples e confusa! :D
Avatar do utilizador
manuelmarque
strange-Quark!
strange-Quark!
 
Mensagens: 979
Registado: Quinta Nov 16, 2006 7:57 pm
Localização: Maia/Porto, Portugal

Mensagempor Irakian Monkey em Terça Jan 16, 2007 9:24 pm

Havia um colega do meu grupo que também pensava assim, mas segundo a NASA, parece que estavam ambos enganados: http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong1.html.
Se isto se passasse como num tubo de Venturi, seria fácil de perceber mas também parece que não: http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/wrong3.html
Também no site da NASA encontrei uma expressão para calcular forças aerodinâmicas: http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/presar.html mas para resolver esta equação (que não percebo muito bem devido ao integral com o circulo) é preciso saber a pressão, ou então a velocidade do ar (para através da equação de Bernoulli se tirar a pressão). Outra coisa que descobri na NASA é que a lei de Bernoulli tem algumas restrições e que as equações que descrevem melhor o movimento de fluidos são as de Euler ( http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/eulereqs.html ) ou ainda melhor as de Navier-Stokes ( http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/nseqs.html ). Assim que olhei prás de Euler assustei-me e ainda mais com as de Navier-Stokes.
Isto parece-me deveras complicado por isso poder-me-iam explicar de outra forma (sem estas equações complicadas) e em português já que não me saí muito bem com a NASA?
Obrigado
Pedro Carrilho
Avatar do utilizador
Irakian Monkey
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 66
Registado: Sábado Nov 25, 2006 4:06 pm
Localização: Évora

Mensagempor jap em Terça Jan 16, 2007 10:04 pm

Olá,

Pedro, a informação do site da NASA está correcta :D . A teoria do tempo de trânsito idêntico mas caminho diferente parece-me uma maneira grosseira e errada de tentar simplificar a verdade :x No entanto é certo que a velocidade no fluido é superior na parte de cima da asa e aplicar a lei de Bernoulli, com base neste facto, parece-me uma muito boa aproximação ao problema...A justificação da razão pela qual a velocidade na parte superiror é maior é que não me parece correcta...

É verdade que o problema pode ser abordado de diferentes graus de sofisticação e, em última análise, as equações de Navier-Stokes darão a resposta ao problema. :P Mas resolver estas equações sem aproximações é um problema muito difícil, e mesmo impossível para certos casos complicados...

Vou pedir ao Fernando Nogueira (que é o professor aqui no DF da UC da disciplina onde é abordada a dinâmica de fluidos) para vos tentar explicar em termos simples o significado físico destas equações de aspecto muito complicado :twisted: .

Já agora, Fernando, diz alguma coisa aqui ao pessoal sobre os problemas práticos em resolver as ditas equações...mesmo utilizando os mais potentes computadores... :wink:
José António Paixão
Departamento de Física da FCTUC
Avatar do utilizador
jap
Site Admin
Site Admin
 
Mensagens: 6805
Registado: Quinta Nov 09, 2006 9:34 pm
Localização: Univ. de Coimbra

Mensagempor jap em Terça Jan 16, 2007 11:19 pm

Isto é para vos abrir o apetite :P


http://en.wikipedia.org/wiki/Navier-Stokes_existence_and_smoothness


e já agora vejam aqui o que são os "Millenium Problems"

http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_Mathematics_Institute


Alguém se candidata ao prémio? :roll:
José António Paixão
Departamento de Física da FCTUC
Avatar do utilizador
jap
Site Admin
Site Admin
 
Mensagens: 6805
Registado: Quinta Nov 09, 2006 9:34 pm
Localização: Univ. de Coimbra

Mensagempor manuelmarque em Quinta Jan 18, 2007 11:47 pm

jap Escreveu:Isto é para vos abrir o apetite :P


http://en.wikipedia.org/wiki/Navier-Stokes_existence_and_smoothness


e já agora vejam aqui o que são os "Millenium Problems"

http://en.wikipedia.org/wiki/Clay_Mathematics_Institute


Alguém se candidata ao prémio? :roll:


Isso já tinha ouvido falar! Aquele matemático russo era um dos supostamente laureados por esse prémio (pois resolveu a conjectura de Poincaré), mas ele não o quis :roll:.
Eles tiveram de explicar aquilo de uma forma muito básica (e compreendo o uso do termo grosseiro :)), porque se fossem a avançar para as equações que assustaram o Pedro, nem em duas semanas acabávamos a teoria (e o mini-curso só tinha 1 semana, englobando a fase de construção dos aeromodelos). Além disso, desconfio que ninguém a ia perceber (aquilo era maioritariamente 9os anos...) :p

De qualquer modo, o meu projecto de AP é bem mais simples (e daí não sei...). Tentamos explicar a Física que está por detrás de coisas do dia-a-dia. Tivemos de fugir dos computadores e afins, para escapar a uma dura e difícil pesquisa sobre Física Quântica... :P
Avatar do utilizador
manuelmarque
strange-Quark!
strange-Quark!
 
Mensagens: 979
Registado: Quinta Nov 16, 2006 7:57 pm
Localização: Maia/Porto, Portugal

Mensagempor vbmaster em Sexta Jan 19, 2007 12:20 am

manuelmarque Escreveu:De qualquer modo, o meu projecto de AP é bem mais simples (e daí não sei...). Tentamos explicar a Física que está por detrás de coisas do dia-a-dia. Tivemos de fugir dos computadores e afins, para escapar a uma dura e difícil pesquisa sobre Física Quântica... :P


Será so o meu projecto que não tem nada a ver com Física? :P
Avatar do utilizador
vbmaster
up-Quark!
up-Quark!
 
Mensagens: 464
Registado: Quarta Nov 15, 2006 11:49 pm
Localização: Peniche

Mensagempor jmgb em Sexta Jan 19, 2007 10:36 pm

Vou pedir ao Fernando Nogueira (que é o professor aqui no DF da UC da disciplina onde é abordada a dinâmica de fluidos) para vos tentar explicar em termos simples o significado físico destas equações de aspecto muito complicado


Uma "invasão" (amigável!) de ex-olímpicos à sessão de preparação, em busca de explicações sobre Navier-Stokes, será benvinda? ;)
João Gama
(IPhO 2006 - Singapura)
Avatar do utilizador
jmgb
down-Quark!
down-Quark!
 
Mensagens: 267
Registado: Sexta Nov 10, 2006 1:10 am
Localização: Lisboa (IST) Braga (Casa)

Mensagempor jap em Sexta Jan 19, 2007 10:48 pm

jmgb Escreveu:
Vou pedir ao Fernando Nogueira (que é o professor aqui no DF da UC da disciplina onde é abordada a dinâmica de fluidos) para vos tentar explicar em termos simples o significado físico destas equações de aspecto muito complicado


Uma "invasão" (amigável!) de ex-olímpicos à sessão de preparação, em busca de explicações sobre Navier-Stokes, será benvinda? ;)


Não há problema se quiserem juntar-se a nós, mas há prioridade de alojamento na pensão antunes para os olímpicos deste ano (são 22 ...).
Também não podemos comparticipar nas vossas despesas, mas se acharem que o convívio com a nova fornada e a fabulasa explicação das equações de Navier-Stokes por fnog vale a deslocação... :wink: ... juntem-se a nós em fevereiro! :D
José António Paixão
Departamento de Física da FCTUC
Avatar do utilizador
jap
Site Admin
Site Admin
 
Mensagens: 6805
Registado: Quinta Nov 09, 2006 9:34 pm
Localização: Univ. de Coimbra

Mensagempor jmgb em Sábado Jan 20, 2007 12:07 am

Certamente que vale a pena :) Contem connosco!
João Gama
(IPhO 2006 - Singapura)
Avatar do utilizador
jmgb
down-Quark!
down-Quark!
 
Mensagens: 267
Registado: Sexta Nov 10, 2006 1:10 am
Localização: Lisboa (IST) Braga (Casa)

Mensagempor Zé Teixeira em Sábado Jan 20, 2007 2:55 am

Contem comigo :D vai ser bom voltar à mítica Antunes :wink:
Avatar do utilizador
Zé Teixeira
down-Quark!
down-Quark!
 
Mensagens: 290
Registado: Sábado Nov 18, 2006 9:33 pm
Localização: Lisboa (IST)

Mensagempor jap em Quinta Jan 25, 2007 11:51 am

A física do vôo em estilo de demonstração circense :D

mms://winstreamer.doit.wisc.edu/physics103/physics_14.wmv

Comentários? :roll:

Se gostarem :?: , tenho mais do mesmo estilo... :P
José António Paixão
Departamento de Física da FCTUC
Avatar do utilizador
jap
Site Admin
Site Admin
 
Mensagens: 6805
Registado: Quinta Nov 09, 2006 9:34 pm
Localização: Univ. de Coimbra

Mensagempor vbmaster em Quinta Jan 25, 2007 2:48 pm

jap Escreveu:A física do vôo em estilo de demonstração circense :D

mms://winstreamer.doit.wisc.edu/physics103/physics_14.wmv

Comentários? :roll:

Se gostarem :?: , tenho mais do mesmo estilo... :P


Foi uma hora bastante bem passada.

Obrigado pelo vídeo. ;)
Avatar do utilizador
vbmaster
up-Quark!
up-Quark!
 
Mensagens: 464
Registado: Quarta Nov 15, 2006 11:49 pm
Localização: Peniche

Próximo

Voltar para Questões sobre Física

Quem está ligado

Utilizadores a navegar neste fórum: Nenhum utilizador registado e 3 visitantes

cron