aerodinamica e teoria de vôo

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Teoria de vôo PP

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  • MATEMTICA_________________________

    O estudo deste captulo pode ser dispensado pelos leitores j familiarizados com os termos matemticos bsicos.

    Dentro do possvel, as frmulas matemticas sero evitadas neste curso. Sero

    necessrias apenas as seguintes noes elementares:

    1. Produto a mesma coisa que a multiplicao. Por exemplo, o produto de 2 por 4 igual a

    8. Usaremos a seguinte notao:

    2.4=8

    2. Quociente ou Razo a mesma coisa que diviso. Por exemplo, a razo entre 18 e 2 9.

    Usaremos a seguinte notao:

    = 9

    3. Quadrado o produto do nmero pelo prprio nmero. Como exemplo, o quadrado de 7

    49, porque 7.7 = 49. Usaremos a seguinte notao:

    7 = 49

    4. CUBO o valor obtido multiplicando um nmero por si mesmo, duas vezes sucessivas.

    Como exemplo, o cubo de 4 64, porque 4.4.4 = 64. Usaremos a seguinte notao:

    4 = 64

    5. Raiz quadrada Raiz quadrada de um nmero um outro nmero que, elevado ao

    quadrado, d como resultado o primeiro nmero. Como exemplo, a raiz quadrada de 81 9,

    porque 9 = 81. Usaremos a seguinte notao:

    = 9

    6. Diretamente proporcional - um termo matemtico que serve para indicar que uma certa

    grandeza varia no mesmo sentido de outra grandeza. Por exemplo, a distncia percorrida por

    um automvel em movimento diretamente proporcional ao tempo decorrido, pois essa

    distncia aumenta medida que o tempo aumenta. Usaremos a seguinte notao:

    Distncia tempo

    7. Inversamente proporcional um termo matemtico que serve para indicar que uma

    certa grandeza varia no sentido contrrio ao de uma outra grandeza. Por exemplo, a quantidade

    de combustvel no tanque de um automvel inversamente proporcional ao tempo de viagem.

    De fato, a quantidade de combustvel diminui quando o tempo de viagem aumenta. Usaremos a

    seguinte notao para indicar esse fato:

    Distncia

  • Fsica_________________________________

    As seguintes noes de fsica so indispensveis neste curso: 1. Velocidade a distncia percorrida por unidade de tempo, as unidades mais usadas para

    medir a velocidade so:

    a) Km/h quilometro por hora

    b) Mph - Milha por hora (1,609 Km/h)

    c) Kt Knot ou n (1.852 Km/h)

    2. Massa a quantidade de matria contida em um corpo. A massa invarivel. Por exemplo,

    um pacote fechado contendo 1 kg de presunto sempre ter a quantidade de 1 kg de presunto,

    mesmo que seja levado a lua, onde a fora da grvida menor do que na terra. As unidades

    mais usadas para medir a massa so:

    a) Kg Quilograma

    b) Lb Libra (0,4536Kg)

    3. Fora tudo aquilo que capaz de produzir ou modificar o movimento de um corpo.

    impossvel fazer um objeto movimentar-se, para ou mudar de direo sem aplicar-lhe uma fora.

    As unidades mais usadas para medir a fora so:

    a) Kgf Quilograma-fora

    b) Lbf Libra-fora (0,4536 Kgf)

    4. Peso fora da gravidade. O peso varivel. Por exemplo, o peso de uma pessoa

    maior nos plos do que no equador, devido maior proximidade do centro da terra. Na lua, o

    peso dos astronautas menor do que na terra.

    5. Trabalho o produto da fora pelo deslocamento. Por exemplo, na figura abaixo, um trator

    empurra uma pedra com uma fora de 400 Kgf, deslocando-a por uma distncia de 20m. O

    trabalho feito igual a 400 Kgf.20m = 8000Kgf.m.

    6. Potncia o trabalho produzido por unidade de tempo. Para calcular a potncia,

    multiplicamos a fora pela velocidade:

    Potncia = Fora.Velocidade

    A potncia geralmente medida em HP (HORSE POWER). Um HP a potncia

    aproximada de um cavalo robusto, puxando um objeto com uma fora de 76 Kgf, a velocidade

    de 1M/s (metro por segundo).

  • 7. Acelerao a variao da velocidade por unidade de tempo. Por exemplo, se um

    automvel parado leva 10 segundos para atingir a velocidade de 40m/s, isso significa que sua

    velocidade aumenta de 4m/s em cada segundo. A acelerao , portanto, igual a 4m/s.

    Matematicamente, a acelerao diretamente proporcional a fora aplica e inversamente

    proporcional a massa do corpo, ou seja:

    Acelerao =

    8. Inrcia a tendncia natural dos corpos permanecerem em repouso ou em movimento

    retilneo uniforme. Por exemplo, um trem parado no consegue atingir instantaneamente a

    velocidade de 100 Km/h, devido a sua inrcia. Vale tambm o contrrio: um trem em movimento

    no capaz de para instantaneamente, devido a sua inrcia.

    9. Densidade a massa por unidade de volume. Por exemplo, a densidade da gasolina

    igual a 0,72 Kg/litro; ou seja, cada litro de gasolina tem a massa de 0,72 Kg.

    10. Momento (ou Torque) tudo aquilo que pode

    causar rotao. Por exemplo, uma fora aplicada

    sobre uma manivela faz aparecer um momento ou

    torque que produz o movimento de rotao em torno

    do eixo.

    11. Ao e reao - A lei da ao e reao (ou 3 lei de

    Newton) afirma que toda a ao corresponde uma

    reao de igual intensidade, porm de sentido contrrio.

    Por exemplo, se colocarmos um objeto pesando 2 Kgf

    sobre uma mesa, esta exercer para cima uma fora

    igual a 2 Kgf sobre o objeto.

    12. Vetor toda grandeza matemtica que possui intensidade, direo e sentido. Por

    exemplo, um vento pode ser representado por um vetor de intensidade igual a 50 Km/h, com

    direo horizontal e sentido norte-sul. Na figura do item 11 acima, a ao e a reao foram

    representadas por dois vetores (setas) verticais com sentidos opostos. Por outro lado, certas

    grandezas no podem ser representadas por vetores. Por exemplo, seria absurdo afirmar que a

    temperatura em um certo loca igual a 27 C, com direo horizontal e sentido norte-sul.

    13. Presso a fora por unidade de rea. Por exemplo,

    a presso do ar no pneu de um automvel de

    aproximadamente 1,5 Kgf/cm. Isso significa que a fora

    exercida pelo ar em cada centmetro quadrado do pneu

    igual a 1,5 Kgf.

  • 14. Energia tudo aquilo que pode realizar trabalho. Existem diversos tipos de energia, tais

    como:

    Energia cintica a energia contida nos corpos em movimento. Por exemplo, um

    caminho em alta velocidade, no final de uma ladeira, possui energia cintica que o motorista

    pode aproveitar para vencer a prxima subida.

    Energia potencial gravitacional a energia contida em num corpo colocado em local

    elevado. Por exemplo, um caminho no alto de uma ladeira possui energia potencial

    gravitacional. Graas a essa energia, ele pode descer ladeira abaixo, mesmo sem a ajuda do

    motor.

    Energia de presso a energia acumulada nos fluidos sob presso. Como exemplo,

    temos a energia do ar dentro do pneu de um automvel, a energia dos gases produzidos pela

    plvora no interior de uma arma de fogo, etc.

    15. Composio de vetores um mtodo que serve para determinar a resultante de vrios

    vetores. A figura abaixo mostra um mtodo prtico para fazer a composio dos ventos

    produzidos por dois ventiladores colocados perpendicularmente, a fim de determinar a

    intensidade, a direo e o sentido do vento resultante. Alm das velocidades, as foras,

    aceleraes e outros vetores podem ser compostos atravs do mesmo processo.

    16. Decomposio de vetores um mtodo

    usado para determinar as componentes de um

    dado vetor. Por exemplo, um carro parado em

    uma ladeira possui uma componente do seu

    peso que o mantm no cho, e outra

    componente que o empurra para frente. Essas

    duas componentes podem ser determinadas

    atravs do mtodo grfico mostrado na figura

  • 17. Vento relativo o vento aparente

    que sopra sobre um corpo em movimento

    na atmosfera, geralmente ao sentido

    contrrio ao do movimento. Por exemplo,

    se um avio estiver subindo num ngulo

    de 20, o vento relativo estar descendo

    na mesma velocidade do avio, tambm

    num ngulo de 20.

    18. Velocidade relativa a velocidade de um corpo em relao a um outro corpo. Por

    exemplo, se dois automveis aproximam-se numa estrada, em sentidos contrrios, a 80 Km/h

    cada um, eles possuem velocidades relativas de 160 Km/h.

    Se um automvel movimenta-se a 80 Km/h na mesma direo de um vento que sopra a

    60 Km/h, a sua velocidade relativa ao vento ser de apenas 20 Km/h

    Fluidos e Atmosfera_____________________

    1. Fluido todo o corpo que no possui forma fsica. Existem duas espcies de fluidos:

    a)Lquidos - gua, gasolina, leo, etc.

    b)Gases Ar, oxignio, vapor dgua, etc.

    2. Os avies voam atravs do ar. Por esse motivo, extremamente importante conhecer as

    propriedades do ar que afetam o vo. Essas propriedades (ou parmetros) so:

    a) Temperatura

    b) Densidade

    c) Presso

    3. Temperatura A temperatura pode ser medida atravs dos termmetros que podem ser

    graduados em escalas Celsius ou Fahrenheit. A

    esquerda vemos um termmetro graduado em

    escala Celsius que a mais conhecida. O zero

    dessa escala a temperatura do congelamento da

    gua, e 100 C corresponde a temperatura de

    fervura da gua. direita vemos um termmetro na

    escala Fahrenheit, usada nos pases de lngua

    inglesa. Nessa escala a temperatura de

    congelamento da gua corresponde a 32 F, e a

    temperatura de fervura a 212 F.

  • 4. Escalas absolutas Mais tar