Física no Avião
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E. E. Culto à CiênciaMonografia 3º Bimestre
Professor FernandoNomes: 3ºEAline Colombo 01Felipe Fujimura 10Fernanda Cabral 11Matheus Dantas 24
Estudo dos objetos em movimento através do ar e as forças que produzem ou mudam tal movimento. A Aerodinâmica estuda a ação do ar sobre um objeto.
Algumas considerações:• O ar é um fluido;
• Também é um peso, a ação da gravidade;• A pressão, a densidade e a umidade variam de acordo com altitude e/ou temperatura.
Quanto mais alto,menor a pressão.
Quanto mais alto, menos denso.
Massa de ar quente é menos densa que a de ar frio.
Umidade varia com a densidade. Quanto mais úmido, menos denso será o ar.
Sólido desvia;Líquido segue a
curva.
PesoP = m.g
Empuxo3ª Lei deNewton
Arrasto
Sustentação
EMPUXO ARRASTO
SUSTENTAÇÃO PESO
Arrasto supera empuxo:o avião perde velocidade
Empuxo supera o arrasto:o avião ganha velocidade
Sustentação maior que opeso: o avião subirá
Sustentação menor que opeso: o avião descerá
Avião nivelado:
1ª Lei de Newton (ou princípio da inércia):Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma
linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele.
2ª Lei de Newton (ou princípio fundamental da mecânica):A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na
direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.
3ª Lei de Newton (ou lei da ação-reação):A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas
de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em direções opostas.
Nomeado em homenagem ao matemático Daniel Bernoulli, oprincípio afirma: “para um fluxo sem viscosidade, um aumento navelocidade do fluido ocorre simultaneamente com uma diminuiçãona pressão ou uma diminuição na energia potencial do fluido".
Pressão Maior
PressãoMenor
1. 2.
3. 4.
Sustentação
Ganha velocidade
Área de turbulência detectada pelo radar meteorológico do avião.
Sustentação comprometida
Uso dos mini-flaps
As turbinas são o motor que movimenta o avião através do deslocamento de ar.
1. 2.
3. 4.
TurbojatoTurbofan Turbohélice
Propfan
Airbus A380 foi atingido por raio quando chegava ao aeroporto de Heathrow, Londres.
•Em ambiente ionizado, o raio passapela carcaça metálica, “Gaiola deFaraday“;•Referência a Michael Faraday,cientista do século XIX, desenvolveuuma proteção contra descargasatmosféricas;•O raio cai sobre a tela, cada"quadrícula" da malha metálicafunciona como uma espiral de bobina.
•A reação do raio torna o campoeletromagnético dentro da gaiola nulo,desviando para a Terra a corrente gerada, semafetar os instrumentos de bordo.
Outros exemplos (apenas protótipos):
Os formatos mostrados acima e suas denominações:
1 - Asa trapezoidal2 - Asa enflechada3 - Asa com enflechamento negativo4 - Asa em delta5 - Asa com geometria variável6 - Asa oblíqua
WOHANKA, Jefferson. Por que o avião voa?. 2007. 20pgs. Dissertação (Mestrado) -Universidade Federal do Rio Grande do Sul. BRAIN, Marshall; ADKINS, Brian. Como funcionam os aviões. HowStuffWorks Brasil. Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/avioes.htm>. Acesso em: 22/agosto/12.NASA. Bernoulli and Newton. Disponível em: <http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/bernnew.html>. Acesso em: 22/agosto/12.AUGUSTO, Tarso. O que acontece numa turbulência de avião?. Superinteressante, Infográfico. Disponível em: <http://super.abril.com.br/multimidia/info_432780.shtml>. Acesso em: 22/agosto/12.
Após estudar sobre como a física é aplicada em um avião, percebemos a importância de cada detalhe para que todo um processo – nesse caso, a decolagem, o vôoe o pouso – possam acontecer de maneira segura. Também percebemos como a física interfere no nosso dia de diferentes maneiras, como na aerodinâmica e o estudo do ar que respiramos. Além disso, o conhecimento na parte científica e no avanço tecnológico que nossa sociedade está caminhando, aprimorando cada vez mais sua tecnologia, mas dando continuidade a conceitos e descobertas realizadas a mais de 300 anos por ilustres físicos e matemáticos como Isaac Newton e Daniel Bernoulli.