Aerodinamica

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

Mensagempor fnbrandao em Quarta Mar 07, 2007 7:23 pm

Epá desculpa, eu enganei-me! :oops: ...Eu confundi trim com aileron!
Um trim é simplesmente uma superfície de controlo dentro do elevator. Isto é, ele não coincide com o elevator, mas é como se fosse um elevator dentro do elevator. É uma patilha pequena para ajustes diminutos no momento de picada, que servem para simplesmente ajustar o equilibrio da aeronave (tal como tu tinhas dito!!!). O elevator utiliza-se na totalidade para fazer a aeronave mudar de altitude.

Imagem

Cumprimentos,
Francisco Norton Brandão
Avatar do utilizador
fnbrandao
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 63
Registado: Domingo Fev 25, 2007 10:43 pm

Mensagempor Irakian Monkey em Quinta Mar 08, 2007 11:01 pm

Obrigado, Francisco, pelas explicações.
Tenho ainda algumas duvidas:

Como é que o piloto altera o ângulo de ataque? Usar o elevador é considerado mudar o ângulo de ataque?

Li aqui: http://home.comcast.net/~clipper-108/lift.htm que para explicar a sustentação através da lei de Newton é preciso ter em conta o efeito Coanda que diz que um fluido vira quando passa por uma superfície curva devido ao atrito. Isto é realmente assim? Isto não significa que as equações de Bernoulli são insuficientes já que não têm em conta o atrito?
Li também algures que é possível calcular a força de sustentação através duma grandeza chamada circulação e não entendi muito bem. Poder-me-ias explicar isto?


De novo 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 fnbrandao em Quinta Mar 08, 2007 11:53 pm

O ângulo de ataque é o ângulo que a corda faz com a massa de ar (incluindo o vento). Vê a figura (nela está representada uma asa).
Imagem

Portanto, para alterar o ângulo de ataque, é necessário que a aeronave se incline toda para inclinar também a asa (não conheço nenhum avião que tenha uma asa que varie assim, mas nunca se sabe se ja houve alguém a fazer um caça assim 8); outra hipotese são os helicópteros que, quando querem aumentar ou diminuir a sustentação, alteram o ângulo de ataque das pás em vez da velocidade de rotação das hélices).

Ou seja, sim, o piloto pode utilizar o elevator para alterar o ângulo de ataque, mas essa é apenas uma das muitas hipóteses.

Relativamente à Lei de Newton...Suponho que a tua dúvida seja só em relação à face superior da asa. É simples compreender que o ar que passa por baixo da asa é facilmente deflectido, certo?
Não sei se a palavra atrito será a mais certa, mas pensa da seguinte forma:
Quando o ar passa por cima da asa bem construída, ele não "descola" facilmente dela porque, se o fizesse, por baixo dele ficaria um vácuo, que o puxaria de novo para baixo. Assim, não descolando, a única hipótese do ar é ir para baixo, acompanhando sempre a asa.
Relativamente ao atrito, ele é responsável por ir travando o ar, provocando por vezes uma mudança de sentido do ar junto à superfície da asa. A isso chama-se separação da camada limite. A asa perde a capacidade sustentadora nas zonas onde há separação. Mas pensa no seguinte: as asas são desenhadas para optimizar a sustentação a determinadas gamas de velocidades e ângulos de ataque ou rolamento, por isso fazem-se os possíveis para que a velocidade na parte superior da asa seja superior à da inferior, para manter a contribuição do efeito de Bernoulli. A imagem seguinte mostra um exemplo de como evitar a separação, através de um jacto parietal, que é uma porção de ar injectada junto á superfície da asa de maneira a aumentar o fluxo de ar junto a ela e retardar a separação.

Imagem

Espero ser claro.
Devo dizer que ainda não sou nenhum expert em aerodinâmica, porque ainda só estou no 3º ano. Em aeroespacial as disciplinas específicas do curso são-nos dadas muito tarde :(

Esperando ser útil,
Francisco Norton Brandão
Avatar do utilizador
fnbrandao
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 63
Registado: Domingo Fev 25, 2007 10:43 pm

Mensagempor jap em Quarta Mar 28, 2007 11:40 pm

Caros Olímpicos,

Encontrei estes muito interessantes :wink: artigos em portugês dos nossos amigos brasileiros sobre física do vôo num número comemorativo de Santos Drumond da Revista brasileira de professores de física " A Física na escola":

http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a07.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a08.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a09.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a15.pdf

e, se não sabem quem foi Santos Drumont leiam

http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a02.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a03.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a04.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a05.pdf
http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol7/Num2/v13a06.pdf

Excelente trabalho dos nossos colegas brasileiros, não é verdade? :wink:

Boa leitura, vão ver que não darão o tempo por mal gasto... :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 jap em Segunda Set 03, 2007 9:40 pm

Como sei que vários quarkianos foram ver a Red Bull Race ao Porto, aqui vai um link de um site da NASA sobre o que faz realmente voar os aviões! :D

Não sei se já tinha postado aqui nesta thread este site :roll: , mas chamo de novo a atenção para ele:


O que faz voar os aviões - o que origina a força de sustentação (lift)?

PS: Eu não fui ver a corrida. Foi giro? Há uma foto gira tirada por algum quarkiano para colocar aqui? :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 Joao Barros em Segunda Set 03, 2007 11:13 pm

A pedido do Prof. Jap aqui vai uma pequena seleção das minhas fotos :)

Imagem

Imagem

Imagem

Imagem

Imagem

Imagem

Como podem ver havia muita gente a ver, o domínio dos pilotos era impressionate. Para quem não foi espero que gostem...
João Barros
Fisica FCUP
Avatar do utilizador
Joao Barros
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 73
Registado: Domingo Nov 26, 2006 3:51 pm
Localização: Rio Tinto, Porto

Mensagempor jap em Segunda Set 03, 2007 11:31 pm

Obrigado, João :D

pelas fotos! :wink: Estão giras!
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 Quarta Set 05, 2007 4:34 pm

Estou a ver que ficaste num bom sítio, João! Eu fiquei bastante mais acima, no jardim do Morro (em V. N. de Gaia). Também tirei bastantes fotos, mas infelizmente não com a minha máquina, razão pela qual ainda não as posso colocar aqui.

Foi, de facto, impressionante! (mesmo só tendo visto as qualificações, já que quando ocorreu a corrida "a sério" eu estava já em Genebra :P)

E a quantidade de gente que lá estava... :roll:
Avatar do utilizador
manuelmarque
strange-Quark!
strange-Quark!
 
Mensagens: 979
Registado: Quinta Nov 16, 2006 7:57 pm
Localização: Maia/Porto, Portugal

Mensagempor Joao Barros em Quarta Set 05, 2007 8:33 pm

Pois, dava para ver muita gente nessa zona e na serra do pilar, como de resto em todo o lado...

Gostei do meu lugar, o segredo foi chegar cedo, ate fiquei sentado e tudo 8)

Para o ano há mais :D
João Barros
Fisica FCUP
Avatar do utilizador
Joao Barros
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 73
Registado: Domingo Nov 26, 2006 3:51 pm
Localização: Rio Tinto, Porto

Mensagempor caesar em Quinta Nov 01, 2007 1:34 am

Só agora vi esta discussão e infelizmente não pude deixar aqui este fabuloso artigo sobre o funcionamento das asas. Apesar de não vir a tempo, espero que o artigo sirva para elucidar e desfazer conceitos pouco claros ou errados.

Cumprimentos,

César
última vez editado por caesar s Sexta Nov 02, 2007 1:35 am, editado 1 vez no total
Avatar do utilizador
caesar
 
Mensagens: 3
Registado: Domingo Nov 19, 2006 8:46 am
Localização: Lisboa

Mensagempor jap em Quinta Nov 01, 2007 11:56 am

Obrigado, César!

Já conhecia o trabalho dos autores deste artigo, eles publicaram este livro sobre o assunto:

Understanding flight

Devo avisar que nem todas as afirmações que eles fazem são igualmente consensuais na comunidade científica; o próprio artigo que tu nos mostraste é um preprint que não foi aceite para publicação no American Journal of Physics, que é uma revista científica muito prestigiada, tendo acabado por ser publicado num jornal bem mais obscuro. Não sei se a rejeição foi por o artigo conter algum erro ou por os resultados apresentados não serem originais (a explicação do lift com base no efeito Coanda já não era novidade em 2001!)

Aliás, encontras na internet, longas discussões sobre este assunto de Bernoulli vs Newton! :P É possível conciliar, em grande medida, as duas visões do assunto, porque o efeito Coanda, ainda que não seja tido em conta explicitamente quando se fazem os cálculo com base na dinâmica de fluidos (Bernoulli, em última análise) acaba por ser tido em conta, implicitamente, quando se impõem as condições de fronteira adequadas ao fluxo do ar junto à asa, nos códigos qye resolvem numericamente as equações da dinâmica dos fluidos (para os fabricantes de asas!).

Penso que será assim, embora não seja especialista neste assunto. Agora sobre o efeito Coanda, lembrei.me de algo divertido que tinha encontrado no youtube quando iniciámos esta thread, e que me esqueci de postar. Acho que vou fazê-lo mais logo, vocês irão achar interessante, de certeza! :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 caesar em Sexta Nov 02, 2007 1:29 am

Aí é que reside a questão quando se começa a abordar a mecânica dos fluidos analiticamente (infelizmente, não tive oportunidade de aprofundar muito, mas foi a impressão que ficou): as técnicas de cálculo dos parâmetros de uma asa num escoamento baseiam-se em pressupostos que não explicam inteiramente a sustentação. É curioso verificar que apesar do (na minha humilde opinião) efeito de Bernoulli não explicar satisfatoriamente a sustentação, quando há downwash, há uma distribuição de pressões em torno da asa consistente com a explicação à Bernoulli da força gerada ser resultado do \Delta{p}, mas que no entanto penso dever-se à interacção fluido-asa.

Espero ter conseguido transmitir a minha opinião com clareza.
Um abraço,

César
Avatar do utilizador
caesar
 
Mensagens: 3
Registado: Domingo Nov 19, 2006 8:46 am
Localização: Lisboa

Mensagempor Dynamis em Sexta Fev 22, 2008 1:25 am

Olá a todos os que gostam de Física e de Aviação!

Estava a navegar e encontrei este tópico deveras interessante, e queria deixar o meu contributo!

O mecanismo físico da sustentação aerodinâmica é, seguramente, um dos fenómenos físicos mais mal entendidos e cujos erros de interpretação atravessaram mais de meio século.

Cai-se, frequentemente, no erro de análise "clássico" que faz uma interpretação distorcida do mecanismo da sustentação aerodinâmica, remetendo para o "Princípio de Bernoulli" como causa, i.e., apontando o teorema da conservação da energia para tentar explicar o abaixamento da pressão estática (aquela que medida perpendicularmente ao escoamento) no extradorso (a parte superior do perfil alar). Ou seja, diz-se frequentemente que, "como o ar passa mais depressa por cima da asa do que por baixo, a pressão baixa e, logo, é produzida sustentação", em referência ao "Princípio de Bernoulli". Mas o mecanismo, da forma como é assim descrito, está completamente deturpado, e deturpa ainda o próprio Princípio de Bernoulli.

O Princípio de Bernoulli, sobejamente conhecido empiricamente pelo efeito do Tubo de Venturi pouco ou nada tem a ver com o mecanismo de produção da sustentação, sobretudo da forma como é aplicado.

A "interpretação clássica" faz, ainda, uma dedução errada que consiste na aceleração tangencial do escoamento de ar no extradorso por causa da maior distância que este tem de percorrer desde o bordo de ataque até ao bordo de fuga, em relação ao intradorso - no que ficou conhecido o "Princípio dos Tempos de Trânsito Iguais" - pelo que as partículas de ar ali chegariam ao bordo de fuga ao mesmo tempo do que as partículas no intradorso. E isto também é falso. Ora, as partículas no extradorso chegam ao bordo muito primeiro do que as do intradorso.

ImagemImagem

Em relação ao Princípio de Bernoulli:

Imagem

Na forma da equação da pressão, o Princípio de Bernoulli, na derivação do teorema da conservação da energia, apenas pode fazer equivaler uma maior ou menor velocidade do escoamento alar a uma maior ou menor pressão estática.

O Princípio de Bernoulli, derivado do teorema da conservação da energia mecânica:

pV+\left(\frac{m}{2} \right)v^2=const

Ou seja, a energia contida num volume V em qualquer ponto é a soma da sua energia potencial com a sua energia cinética. Do ponto "1" ao ponto "2" a energia é, por conseguinte, igual em ambos:

{p}_{1}V+\frac{m}{2}{v}_{1}^2={p}_{2}V+\frac{m}{2}{v}_{2}^2

Substituindo m=\rho .V chega-se à equação de Bernoulli:

{p}_{1}-{p}_{2}=\frac{\rho }{2}\left({v}_{2}^2-{v}_{1}^2 \right)

Segundo o Prof. de Física Klaus Weltner da Univ. Frankfurt*, a equação de Bernoulli supra apresentada deveria ser derivada da aceleração tangencial, como consequência da diminuição da pressão estática, e não do teorema da conservação da energia, de forma a evitar interpretações eradas. A equação de Bernoulli pode ser utilizada para equivaler pressões a velocidades e vice-versa, desde que não haja atrito (incluindo os efeitos da viscosidade), mas não explica o mecanismo da produção da sustentação aerodinâmica.

O Princípio de Bernoulli é insuficiente para explicar a sustentação aerodinâmica e o abaixamento da pressão.

Curiosamente, a aplicação errada do princípio de Bernoulli tem sido amplamente divulgada, seja para explicar o porquê da elevação da folha de papel quando se sopra sobre ela, seja para explicar a sustentação na aviação.

Mas, então, como se explica o mecanismo da produção da Força de sustentação?

O mecanismo físico que explica a sustentação no extradorso reside na produção de Força Centrífuga. O ar tem massa. Como fluido, tem viscosidade (a propriedade "pegajosa" dos fluidos), e como tem viscosidade tende a seguir colado à superfície pela qual escoa (por um perfil alar, por exemplo). A camada mais próxima do perfil, chamada de "camada-limite" é perturbada pelos efeitos da viscosidade e as moléculas de fluido superiores vão sendo "dobradas" sobre as mais lentas próximas da superfície; no limite, as que estão em contacto com o perfil chegam mesmo a estagnar, ie, a colar à superfície, e a velocidade do escoamento aí é zero.

O escoamento de fluido viscoso por um perfil alar com extradorso bojudo e/ou em que o ângulo de ataque é positivo obriga ao estabelecimento de uma curvatura convexa no perfil de escoamento de fluido, que é o mesmo que dizer que provoca uma aceleração radial neste. Ora, como se disse, o ar tem massa, massa volúmica. Massa em condição de aceleração radial obriga à produção de Força Centrífuga, ou reacção centrífuga, que actua no perfil e é contrária à Força centrípeta exercida no fluido. Havendo produção de Força Centrífuga, as moléculas de ar, durante o escoamento no extradorso, são imeplidas contra o exterior da "curvatura", o que provoca um abaixamento da pressão estática imediatamente acima do extradorso. Ou seja, a pressão estática baixa na direcção contrária à produção da Força Centrífuga, em direcção ao centro da curvatura, criando-se um gradiente de baixas-pressões relativas sobre a superfície do extradorso.

Imagem

Ora, a um estabelecimento de um gradiente de baixas-pressões equivale uma aceleração (tangencial) do escoamento do fluido no sentido da trajectória, entre o ponto de estagnação anterior e o pico de sucção que é a zona em que a pressão estática é menor.

Na verdade, e ao contrário do que os que "defendem" o "Princípio de Bernoulli" pretendem fazer passar, não é a maior velocidade do escoamento sobre o extradorso que causa uma diminuição da pressão estática ou a sustentação.

Com efeito, a ordem da relação causa-efeito está trocada: a pressão estática baixa como reacção de equilíbrio à produção de Força Centrífuga. Ora, esse abaixamento da pressão estática é que é responsável pela aceleração (tangencial) do escoamento inicial sobre o extradorso. Ou seja, há 2 acelerações (ou componentes de aceleração angular) importantes a ter em conta: primeiro, a aceleração angular RADIAL (ou normal) do escoamento, (a que produz maioritariamente a sustentação e os gradientes de baixas-pressões no extradorso), e a componente aceleração angular TANGENCIAL (que surge como consequência ou em virtude desse abaixamento de pressão estática imediatamente sobre o extradorso), como disse.

Assim, para compreender o principal mecanismo da sustentação no extradorso, é necessário, pois, equacionar a aceleração radial \frac{{v}^{2}}{r} da massa volúmica do fluido.

A Força centrífuga nos elementos de volume de ar, no extradorso é:

\rho \frac{{v}^{2}}{r}

Para fazer equivaler o abaixamento da pressão estática, no extradorso com a produção de Força Centrífuga:

\frac{dp}{dr}=\rho \frac{v^2}{r}

\rho = massa volúmica dos elementos do volume de fluido
v = velocidade
p = pressão estática
r = raio da curvatura

Para aumentar a sustentação, basta aumentar a velocidade (factor quadrático), ou reduzir o raio da curvatura (a curvatura que o escoamento faz ao escoar sobre o extradorso) que é o mesmo que dizer aumentar a intensidade da curvatura. Tanto uma como outra formas provocam um aumento directo da Força Centrífuga que é a principal Força de sustentação aerodinâmica no extradorso. Ou aumentando, ainda, a massa volúmica do fluido. O aumento da velocidade é especialmente eficiente por causa da dependência quadrática (v^2), ie, um pequeno aumento da velocidade provoca um grande aumento directo da Força Centrífuga). Desde que haja curvatura favorável (convexa) no escoamento alar, com velocidade, há produção de Força Centrífuga, ou seja, Força de sustentação! O aumento da curvatura do escoamento pode fazer-se aumentando o ângulo de ataque \alpha (dinamicamente), ou mudando o desenho alar para um perfil com uma curvatura física maior (bojo mais pronunciado). Por isto os aviões podem voar invertidos, desde que mantenham um ângulo de ataque com o ar (os aviões de acrobacia têm perfis sem bojo para não dificultar o voo invertido, até). Pode, até, haver sustentação em perfis finos sem curvatura (em lâminas, por exemplo), bastando para tal que se forme um ângulo de ataque positivo com o escoamento, embora de forma muito menos eficiente, que tem inclusivamente o risco de descolamento da "camada-limite" e consequente perda.

Por vezes surgem tentativas de explicação com base nas Leis Newtonianas do movimento, nomeadamente na lei da acção-reacção (3ª Lei) e na equivalência da Força à aceleração da massa (2ª Lei), ou seja, F=m.a. Ou seja, quanto maior for a aceleração da massa, ou, dito de outra forma, quanto maior for a quantidade de massa acelerada por unidade de tempo maior a Força, i.e., maior a Força de sustentação. Mas isto não é o mecanismo que produz a sustentação. Até porque esta acepção incide sobre a análise de uma outra sucção de ar que se cria no extradorso, ou seja, o ar que abandona o bordo de fuga sai com uma componente tangencial descendente ("downwash"). Ora, esta descensão que tem início ainda no extradorso, na zona posterior, obriga as camadas de ar adjacentes, imediatamente acima, a descenderem com o escoamento posterior no "downwash" para acompanhar o desnível do perfil alar e, assim, evitar a criação de zonas de vácuo entre camadas, pelo que se movimentam numa espécie de "sucção vertical" descendente. E esta alteração da posição das camadas adjacentes superiores pode ser analisada do ponto de vista da alteração do seu momentum (ou quantidade de movimento linear) no tempo.

Vejamos, assim:

Nos termos do momentum linear (p=m.v), a sustentação de uma asa é igual à alteração do momentum do ar deslocado em sentido descendente por unidade de tempo. O momentum linear é dado pelo produto da massa pela velocidade. Como a sustentação corresponde à alteração de momentum do ar no tempo (\frac{dp}{dt}), derive-se a 2ª Lei de Newton:

\frac{dp}{dt}=\frac{d \left(m.v \right)}{dt} ; como a massa é constante vem \frac{dp}{dt}=m\frac{dv}{dt} ;

como a derivada da velocidade em relação ao tempo, \frac{dv}{dt} , é a aceleração, resulta que:

\frac{dp}{dt}=m.a <=> m.a=F , ou seja, a sustentação de uma asa é igual à alteração do momentum do ar no tempo, que é igual à massa vezes a aceleração. Quanto maior for a alteração do momentum maior a Força sustentação.

p = momentum linear
m = massa
v = velocidade
t = tempo
a = aceleração
F = Força

Mas atenção: esta abordagem é uma equivalência e não um mecanismo. A sustentação é basicamente gerada no extradorso (pela Força Centrífuga), com maior ênfase na zona do chamado "pico de sucção", como se disse, e que, para ângulos de ataque normais e perfis convencionais, se situa no primeiro quarto da corda alar (na secção mais anterior, ainda antes de as camadas de ar adjacentes serem "puxadas" para baixo e se puder aplicar esta abordagem da alteração do momentum linear do ar no tempo. É, pois, uma equivalência, ou mesmo uma quantificação (a jusante) e não um mecanismo de produção em si, a montante.

Há que saber separar o mecanismo de produção dos efeitos de produção e da (ou das) quantificações da sustentação ou equivalências. São coisas interligadas embora diferentes. Se partirmos para uma explicação sem este cuidado, arriscamo-nos a cair em erros de interpretação de Física, e eles há por todo o lado...

Para finalizar, deixo aqui uma definição possível do mecanismo físico de produção de sustentação aerodinâmica no extradorso alar:

A Força de sustentação aerodinâmica, no extradorso convexo, corresponde à Força centrífuga gerada pela aceleração (radial) do volume de fluido viscoso escoado em torno de um perfil.

Podem ver na imagem seguinte, o escoamento de ar sobre a carroçaria do Mercedes SLR. Notem a curvatura das linhas de fumo. Nas secções em que a curvatura é convexa, é produzida Força centrífuga que "puxa" o carro para cima, diminuindo o atrito. Nos automóveis, a sustentação aerodinâmica é nefasta, ao contrário das aeronaves construídas para voar, mas o princípio é o mesmo.

Imagem

As pessoas, ou melhor, a sociedade (e até parte da comunidade científica) frequentemente interpretam mal o mecanismo físico da Sustentação Aerodinâmica. O pobre do Bernoulli já nem pode descansar em paz, o coitado...!

:D

Em suma, uma compilação dos erros de interpretação frequentes:

1.) – aplicação do "Princípio de Bernoulli" para tentar explicar o abaixamento da pressão no extradorso alar;
2.) – "tempos de trânsito" iguais das partículas sobre e sob a asa, para explicar a maior velocidade no extradorso;
3.) – perfil assimétrico exclusivo (com bojo no extradorso, como explicação para a maior velocidade do ar);
4.) – sentido horizontal do escoamento final (em que o ar abandona o perfil em direcção paralela ao escoamento inicial, sem componente descendente);

Mas mesmo a explicação baseada no equilíbrio de Forças e na conservação do momentum tem vertentes interpretativas erradas:

5.) – a sustentação produzida inteiramente pelo embate do ar por baixo de uma asa com ângulo de ataque positivo, fazendo o efeito de "ricochete" como uma pedra atirada sobre a água de um lago;
6.) – o "downwash" como causa da sustentação - comparado ao efeito propulsor dos gases de escape dos foguetes;
7.) – efeito "almofada de ar" - Força do ar comprimido contra o solo.

Também por vezes se encontra uma junção das duas tentativas de explicação...

Deixo, aqui, um link para um texto escrito em português, acessível, sobre o mecanismo da sustentação aerodinâmica:
_________________________________________________________
http://www.docstoc.com/docs/13177524/sustentacao_aerodinamica


Espero ter ajudado.

Dynamis

(Aer+Dynamis=Aerodinâmica)



PS:

Há, inclusivamente, um texto de dois autores norte-americanos que incide sobre a "abordagem newtoniana", mas apresentam-na de uma forma que considero um pouco confusa, misturando de certa forma dois conceitos diferentes. Eles referem-se, no fundo e sobretudo, a uma equivalência à sustentação e não ao mecanismo físico propriamente dito:
http://home.comcast.net/~clipper-108/lift.htm

*Pessoalmente, gosto deste paper de dois Professores de Física da Univ. de Frankfurt, que explica a relação possível com o Princípio de Bernoulli e a derivação com base na aceleração tangencial:
http://user.uni-frankfurt.de/~weltner/Mis6/mis6.html


A ORDEM DAS RELAÇÕES CAUSA-EFEITO:
(pode ser necessário fazer "refresh" à página para iniciar as animações)


(I) - O MECANISMO DA SUSTENTAÇÃO:

1º - curvatura do escoamento/acelerações radiais:
Imagem

2º - geração de Forças (este é o nível da sustentação aerodinâmica):
(força centrífuga gerada conforme as curvaturas e em consequência das acelerações radiais)
Imagem

...
(II) - A partir daqui entramos no campo dos EFEITOS/EQUIVALÊNCIAS da sustentação:

3º - geração de gradientes de pressão (a pressão é menor nas zonas em que a magnitude das forças é maior):
(a centrífuga faz comprimir as moléculas de fluido no exterior da curvatura do escoamento, fazendo a pressão baixar imediatamente junto ao dorso alar)
Imagem

4º - acelerações tangenciais (em consequência das baixas-pressões a jusante):
Imagem
última vez editado por Dynamis s Segunda Dez 28, 2009 5:30 am, editado 43 vezes no total
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor hexphreak em Domingo Fev 24, 2008 7:41 pm

Essa foi provavelmente uma das melhores explicações que já vi sobre o vôo :D Obrigado!
Avatar do utilizador
hexphreak
top-Quark!
top-Quark!
 
Mensagens: 1959
Registado: Segunda Nov 05, 2007 8:52 pm
Localização: Maia/Porto

Mensagempor manuelmarque em Domingo Fev 24, 2008 8:14 pm

Ena, agora está ainda melhor! Isto é mesmo para imprimir e guardar para referência futura... espectacular, bela explicação!! :)

Eu sempre associaria a força de sustentação à lei de Bernoulli, e nunca a essa explicação! Mas, de facto, faz sentido :).

EDIT: é verdade, Henrique, que tal a segunda sessão? :)
Avatar do utilizador
manuelmarque
strange-Quark!
strange-Quark!
 
Mensagens: 979
Registado: Quinta Nov 16, 2006 7:57 pm
Localização: Maia/Porto, Portugal

AnteriorPróximo

Voltar para Questões sobre Física

Quem está ligado

Utilizadores a navegar neste fórum: Nenhum utilizador registado e 1 visitante

cron