PORQUE O AVI\u00c3O VOA?<\/strong><\/p>\n

Para a maioria das pessoas, a resposta \u00e0 pergunta que serve de t\u00edtulo a este artigo \u00e9 quase evidente: \u2013 \u201cUm avi\u00e3o voa porque tem asas!\u201d
\nPara um aeromodelista, esta resposta \u00e9 naturalmente insuficiente, pois a pergunta seguinte seria: \u2013 \u201cE que propriedade t\u00eam as asas para permitir o voo?\u201d
\n\u00c9 pois a resposta a esta segunda pergunta que iremos tentar dar aqui, da forma mais simples poss\u00edvel.
\nOs avi\u00f5es movem-se no seio de um elemento flu\u00eddo que \u00e9 o\u00a0ar. O ar e a \u00e1gua, s\u00e3o os dois flu\u00eddos mais comuns na Natureza, mas cada um deles possui uma caracter\u00edstica que estabelece uma diferen\u00e7a fundamental:
\n\u2013\u00a0o ar \u00e9 um flu\u00eddo compress\u00edvel;
\n\u2013\u00a0a \u00e1gua \u00e9 um flu\u00eddo considerado praticamente incompress\u00edvel.<\/p>\n

Esta diferen\u00e7a, sendo muito importante para o estudo de diversos fen\u00f3menos, n\u00e3o \u00e9 muito relevante para o que vai ser explicado seguidamente, pelo que ser\u00e1 l\u00edcito recorrer a analogias hidr\u00e1ulicas que permitam visualizar melhor os fen\u00f3menos em an\u00e1lise.
\nConsideremos um rio, que vamos imaginar sem afluentes, ou seja, o seu\u00a0caudal\u00a0(quantidade de \u00e1gua transportada na unidade de tempo) ser\u00e1 constante ao longo do seu percurso. \u00c9 do conhecimento comum que o nosso rio correr\u00e1 de forma muito r\u00e1pida se estiver marginado por um desfiladeiro estreito, enquanto deslizar\u00e1 mansamente quando se espraia na plan\u00edcie. E voltar\u00e1 a correr mais depressa, se enfrentar outro desfiladeiro.<\/p>\n

Significa isto que, para um\u00a0caudal constante, a\u00a0velocidade\u00a0ser\u00e1\u00a0maior\u00a0para sec\u00e7\u00f5es com\u00a0menores \u00e1reas\u00a0de passagem, e vice versa.
\nPodemos ver esse efeito na figura\u00a01, onde as duas situa\u00e7\u00f5es est\u00e3o exemplificadas, supondo uma conduta na qual passa \u00e1gua.
\n<\/p>\n

Figura 1
\nVemos, assim, que a velocidade cujo valor \u00e9\u00a0V1, \u00e0 passagem na sec\u00e7\u00e3o com a \u00e1rea\u00a0A1, aumenta para\u00a0V2, na passagem mais estreita\u00a0A2, e volta a reduzir para\u00a0V3\u00a0na sec\u00e7\u00e3o mais larga\u00a0A3.
\nPara quem for mais dado \u00e0s matem\u00e1ticas, isso significa que o\u00a0caudal de escoamento\u00a0Q\u00a0se mant\u00e9m constante, enquanto as sec\u00e7\u00f5es e velocidades variam inversamente. Ou seja:
\nQ = A1\u00a0\u00b4\u00a0V1 = A2\u00a0\u00b4\u00a0V2 = A3\u00a0\u00b4\u00a0V3 = constante
\nPelo que, para\u00a0A2 < A1, vem\u00a0V2 > V1.\u00a0E, inversamente, para\u00a0A3 > A2, vem\u00a0V3 < V2.
\nPara quem n\u00e3o quiser saber de matem\u00e1ticas, interessa reter que:
\nCaudal = \u00c1rea\u00a0\u00b4\u00a0Velocidade = constante
\nO que acab\u00e1mos de enunciar, constitui o chamado\u00a0princ\u00edpio da const\u00e2ncia de caudais.
\nComo observa\u00e7\u00e3o marginal, que n\u00e3o vem para o estudo que estamos a fazer, fica ainda a nota que as varia\u00e7\u00f5es de sec\u00e7\u00e3o, se forem bruscas, causam\u00a0turbilh\u00f5es\u00a0(figura 1). \u00c9 pois importante, para o bom rendimento do escoamento do flu\u00eddo, que todas as superf\u00edcies sejam arredondadas e com formas suaves.
\nVoltando aos nossos avi\u00f5es, e embora uma asa possa, no limite, ser uma t\u00e1bua plana, \u00e9 usual que tenha uma forma transversal especial a que chamamos\u00a0perfil alar\u00a0ou, simplesmente,\u00a0perfil.
\nA figura\u00a02 mostra dois tipos de perfil dos mais usados em aeromodelismo. S\u00f3 por uma quest\u00e3o de nomenclatura, recordemos que a superf\u00edcie superior do perfil se chama\u00a0extradorso\u00a0enquanto a superf\u00edcie inferior se chama\u00a0intradorso. A linha imagin\u00e1ria que une o bordo de ataque com o bordo de fuga, chama-se\u00a0corda.
\n<\/p>\n

 <\/p>\n

PERFIL C\u00d4NCAVO-CONVEXO
\n<\/p>\n

PERFIL BI-CONVEXO ASSIM\u00c9TRICO
\nFigura 2
\nDo ponto de vista da Mec\u00e2nica de Flu\u00eddos, apenas interessa o movimento relativo do ar em rela\u00e7\u00e3o ao perfil. Isto \u00e9, tanto faz considerar o ar parado e o perfil em movimento, como o perfil parado enquanto o ar se move.
\nTendo em aten\u00e7\u00e3o o anteriormente dito, e porque nos \u00e9 mais c\u00f3modo para o racioc\u00edn<\/p>\n

io, vamos optar por considerar o perfil parado (como, por exemplo, quando est\u00e1 no interior de um t\u00fanel aerodin\u00e2mico), enquanto \u00e9 submetido \u00e0 passagem de um fluxo de ar.
\nVamos agora fazer um pequeno exerc\u00edcio mental e imaginar duas condutas, que incluem um perfil c\u00f4ncavo-convexo, e por onde vai passar um fluxo de ar, a uma certa velocidade. Vamos chamar-lhes \u201cconduta virtual superior\u201d e \u201cconduta virtual inferior\u201d (ver figura 3).
\nAs \u201cparedes\u201d imagin\u00e1rias dessas \u201ccondutas\u201d s\u00e3o constitu\u00eddas da seguinte forma:
\n\u2013\u00a0Parede inferior da conduta virtual superior: Extradorso do perfil da asa, prolongado para a frente e para tr\u00e1s por planos horizontais, alinhados com a corda do perfil.
\n\u2013\u00a0Parede superior da conduta virtual superior: Plano horizontal colocado num ponto onde j\u00e1 praticamente n\u00e3o se note o efeito de deflex\u00e3o do ar, provocado pela presen\u00e7a do perfil.
\nIdenticamente:
\n\u2013\u00a0Parede superior da conduta virtual inferior: Intradorso do perfil da asa, prolongado para a frente e para tr\u00e1s por planos horizontais, alinhados com a corda do perfil.
\n\u2013\u00a0Parede inferior da conduta virtual inferior: Plano horizontal colocado num ponto onde j\u00e1 praticamente n\u00e3o se note o efeito de deflex\u00e3o do ar, provocado pela presen\u00e7a do perfil.<\/p>\n

\nCONDUTA VIRTUAL SUPERIOR
\nFigura 3
\nSe pudermos visualizar o escoamento do ar, vamos observar que, em rela\u00e7\u00e3o a uma velocidade base de passagem\u00a0V1, o ar vai aumentar de velocidade (V2) na zona do extradorso do perfil, e reduzir de velocidade (V3) na zona do intradorso do perfil, tal como j\u00e1 foi explicado na figura 1. Ap\u00f3s a passagem pelo perfil, as velocidades tendem a recuperar para o valor original (V1).<\/p>\n

Existe uma f\u00f3rmula da Mec\u00e2nica de Flu\u00eddos, que se chama\u00a0Equa\u00e7\u00e3o de Bernoulli\u00a0e que tem a seguinte forma:<\/p>\n

<\/a><\/p>\n

Onde:
\nV\u00a0\u2013 \u00e9 a velocidade do escoamento (tomada ao quadrado), num dado ponto ;
\ng\u00a0\u2013 representa a acelera\u00e7\u00e3o da gravidade;
\nP \u2013 \u00e9 a press\u00e3o no seio do flu\u00eddo, no ponto considerado;
\nr\u00a0\u2013 representa a massa espec\u00edfica (densidade) do flu\u00eddo;
\nh\u00a0\u2013 \u00e9 a altura, em rela\u00e7\u00e3o a um certo referencial, do ponto onde se passa o fen\u00f3meno.
\nSem nos deixarmos assustar pelos aspectos matem\u00e1ticos, vamos ver o que tudo isto significa fisicamente. Para j\u00e1, se considerarmos que vamos estudar o fen\u00f3meno sempre \u00e0 mesma altura, podemos ignorar a parcela\u00a0h.
\nIdenticamente, se, para os v\u00e1rios pontos em an\u00e1lise, estivermos no mesmo local geogr\u00e1fico, tanto a acelera\u00e7\u00e3o da gravidade como a densidade do ar ser\u00e3o as mesmas. Ent\u00e3o tamb\u00e9m podemos ignorar a presen\u00e7a dos factores\u00a0g\u00a0e\u00a0r, porque ser\u00e3o sempre constantes.
\nFica-nos, para balancear, a\u00a0velocidade\u00a0de escoamento e a\u00a0press\u00e3o\u00a0no seio do flu\u00eddo.
\nSe ambos estes factores pertencem, cada um deles, a cada uma das parcelas de uma soma, n\u00e3o precisamos de matem\u00e1ticas para perceber que, sendo a\u00a0soma constante, ent\u00e3o, se um dos factoresaumentar, o outro tem necessariamente de\u00a0diminuir.
\nOu seja, como vamos ver na figura\u00a04 (que \u00e9 semelhante \u00e0 figura\u00a03), se tivermos uma corrente de ar, \u00e0 press\u00e3o de base\u00a0P1\u00a0(que ser\u00e1 a press\u00e3o atmosf\u00e9rica normal), escoando-se \u00e0 velocidade\u00a0V1, quando a velocidade aumenta \u00e0 passagem pelo extradorso do perfil (V2), vamos ter uma redu\u00e7\u00e3o de press\u00e3o, naquela zona, para o valor\u00a0P2. Notemos que, sendo P2 menor que P1 (que por sua vez \u00e9 a press\u00e3o atmosf\u00e9rica normal), isso corresponde a um efeito de\u00a0suc\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

<\/p>\n

Figura 4
\nDe forma similar, no intradorso do perfil vai haver uma redu\u00e7\u00e3o de velocidade, para o valor\u00a0V3, a que corresponder\u00e1 uma press\u00e3o\u00a0P3,\u00a0maior do que P1. Note-se que, sendo P3 mais elevada do que a press\u00e3o atmosf\u00e9rica, isso corresponde a um efeito de\u00a0compress\u00e3o.
\nOu seja, para\u00a0V2 > V1, corresponde\u00a0P2 < P1\u00a0e para\u00a0V3 < V2, corresponde\u00a0P3 > P1.
\nEste efeito pode ser facilmente observ\u00e1vel com a ajuda do dispositivo que se indica na figura\u00a05, o qual \u00e9 constitu\u00eddo por tr\u00eas tubos de diferentes sec\u00e7\u00f5es, ligados entre si por concord\u00e2ncias c\u00f3nicas. A um conjunto destes d\u00e1-se o nome gen\u00e9rico de\u00a0venturi, se bem que esta designa\u00e7\u00e3o possa ser aplicada a sistemas com formas muito variadas.
\n<\/p>\n

Figura 5
\nAtrav\u00e9s do dispositivo indicado, faz-se passar um fluxo de ar. Como j\u00e1 sabemos, em cada uma das sec\u00e7\u00f5es v\u00e3o existir velocidades diferentes, inversamente proporcionais \u00e0 \u00e1rea da respectiva sec\u00e7\u00e3o. Se, de cada uma das sec\u00e7\u00f5es, baixar um pequeno tubo transparente, para uma tina com \u00e1gua, verificaremos que a \u00e1gua vai ser aspirada com tanto mais suc\u00e7\u00e3o quanto menor for a \u00e1rea da sec\u00e7\u00e3o onde o tubo est\u00e1 ligado.
\nIsto acontece porque a press\u00e3o\u00a0P2\u00a0\u00e9 menor do que a press\u00e3o\u00a0P1. Por seu lado, a press\u00e3o\u00a0P3\u00a0\u00e9 maior do que a press\u00e3o\u00a0P1. Ou seja, tal como j\u00e1 t\u00ednhamos visto na figura 4:
\nP2 < P1\u00a0e\u00a0P3 > P1
\nRecordemos que todo o cen\u00e1rio exposto na figura 4 \u00e9 virtual, \u00e0 excep\u00e7\u00e3o do perfil que \u00e9 bem real. \u00c9 pois sobre este que se v\u00e3o exercer as for\u00e7as de suc\u00e7\u00e3o (no extradorso) e de compress\u00e3o ou impuls\u00e3o (no intradorso), representadas na figura\u00a04 (a azul) por for\u00e7as elementares\u00a0si, supostamente distribu\u00eddas por toda a superf\u00edcie da asa.
\nAo conjunto dessas for\u00e7as elementares damos o nome de\u00a0for\u00e7a de sustenta\u00e7\u00e3o, a qual supomos aplicada num \u00fanico ponto te\u00f3rico do perfil, denominado\u00a0centro de press\u00f5es\u00a0ou, tamb\u00e9m,\u00a0centro de sustenta\u00e7\u00e3o\u00a0(ver figura 6).<\/p>\n

centro de sustenta\u00e7\u00e3o
\nS =\u00a0S\u00a0si<\/p>\n

\nFigura 6
\nAcab\u00e1mos de analisar o fen\u00f3meno da sustenta\u00e7\u00e3o, visto num perfil\u00a0c\u00f4ncavo-convexo\u00a0que \u00e9 o perfil por excel\u00eancia aplicado nos planadores, e onde os fen\u00f3menos de sustenta\u00e7\u00e3o, entre o extradorso e o intradorso, s\u00e3o\u00a0aditivos. Trata-se de um perfil com caracter\u00edsticas aerodin\u00e2micas adequadas a baixas velocidades e com grande capacidade de sustenta\u00e7\u00e3o a essas mesmas baixas velocidades.
\nPara maiores velocidades, usam-se perfis do tipo\u00a0bi-convexo assim\u00e9trico\u00a0(ver figura 2).\u00a0Se aplicarmos a este tipo de perfis todo o racioc\u00ednio anterior, conclui-se que, neste caso, no intradorso acontece um fen\u00f3meno com efeitos opostos ao do intradorso. Isto \u00e9, as for\u00e7as aplicadas s\u00e3o\u00a0subtractivas, resultando a sustenta\u00e7\u00e3o final da diferen\u00e7a predominante na zona de maior curvatura do perfil. Este tipo de perfil obt\u00e9m a necess\u00e1ria sustenta\u00e7\u00e3o \u00e0 custa de maiores velocidades.
\nResta falar das asas tipo \u201ct\u00e1bua\u201d. Como se pode ver na figura 7, elas obt\u00eam a sua sustenta\u00e7\u00e3o apenas \u00e0 custa de um certo \u00e2ngulo de ataque. No fundo, podem ser consideradas uma variante muito ligeira de um perfil assim\u00e9trico. A adicionar a este fen\u00f3meno, surge ainda um efeito da componente vertical da press\u00e3o din\u00e2mica do ar ao \u201cchocar\u201d contra a superf\u00edcie inferior.
\nEscusado seria dizer que s\u00f3 a ac\u00e7\u00e3o de velocidades relativamente elevadas poder\u00e1 obter uma sustenta\u00e7\u00e3o significativa com um “perfil” destes. Em modelos rudimentares de voo circular, encontramos muitas vezes asas de constru\u00e7\u00e3o maci\u00e7a, apenas ligeiramente arredondadas no bordo de ataque e um pouco desbastadas junto ao bordo de fuga, que s\u00e3o praticamente um perfil do tipo “t\u00e1bua”.
\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

PORQUE O AVI\u00c3O VOA? Para a maioria das pessoas, a resposta \u00e0 pergunta que serve de t\u00edtulo a este artigo \u00e9 quase evidente: \u2013 \u201cUm avi\u00e3o voa porque tem asas!\u201d Para um aeromodelista, esta resposta \u00e9 naturalmente insuficiente, pois a pergunta seguinte seria: \u2013 \u201cE que propriedade t\u00eam as asas para permitir o voo?\u201d \u00c9 …<\/p>\n

PORQUE O AVI\u00c3O VOA?<\/span> Leia mais \u00bb<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":291,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_uag_custom_page_level_css":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"default","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"default","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg","uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",378,108,false],"thumbnail":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002-150x108.jpg",150,108,true],"medium":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002-300x86.jpg",300,86,true],"medium_large":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",378,108,false],"large":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",378,108,false],"1536x1536":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",378,108,false],"2048x2048":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",378,108,false],"web-stories-poster-portrait":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",378,108,false],"web-stories-publisher-logo":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",96,27,false],"web-stories-thumbnail":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002.jpg",150,43,false],"sow-carousel-default":["https:\/\/toywing.com.br\/wp-content\/uploads\/2012\/05\/blank-width_clip_image002-272x108.jpg",272,108,true]},"uagb_author_info":{"display_name":"bobisk8","author_link":"https:\/\/toywing.com.br\/author\/bobisk8\/"},"uagb_comment_info":2,"uagb_excerpt":"PORQUE O AVI\u00c3O VOA? Para a maioria das pessoas, a resposta \u00e0 pergunta que serve de t\u00edtulo a este artigo \u00e9 quase evidente: \u2013 \u201cUm avi\u00e3o voa porque tem asas!\u201d Para um aeromodelista, esta resposta \u00e9 naturalmente insuficiente, pois a pergunta seguinte seria: \u2013 \u201cE que propriedade t\u00eam as asas para permitir o voo?\u201d \u00c9…","jetpack-related-posts":[{"id":4166,"url":"https:\/\/toywing.com.br\/desvendando-os-misterios-do-voo-como-as-aeronaves-se-mantem-no-ar\/","url_meta":{"origin":290,"position":0},"title":"Desvendando os Mist\u00e9rios do Voo: Como as Aeronaves se Mant\u00eam no Ar","author":"bobisk8","date":"setembro 25, 2023","format":false,"excerpt":"Desvendando os Mist\u00e9rios do Voo: Como as Aeronaves se Mant\u00eam no Ar Descubra os segredos por tr\u00e1s do voo: como as aeronaves se mant\u00eam no ar. 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