fÍsica bÁsica prof.: gilson quelhas revisão a física é o termo aplicado à área de...

FÍSICA BÁSICAProf.: Gilson Quelhas

RevisãoA física é o termo aplicado à área

de conhecimento, relativo à

natureza básica e fundamental

da matéria e energia.

Apostila pág. 7-16 – 7-23

ATMOSFERA

Pascall e Torricelli pesquisaram com desenvolvimento o

barometro e os instrumentos para medir a pressão

atmosférica

Apostila pág. 7-16,17

Dados detalhados são considerados pela aeronave

no vôo, e muitos outros dados detalhados são

considerados na preparação do plano de vôo.

Composição da Atmosfera


A atmosfera é uma mistura complexa e em

constante mudança, seus ingredientes

variam de local para local e de dia para dia

Maior altitude menor densidade

de ár



A 50 ou 65 milhas - molecula incompleta,

hidroxila (OH) do vapor da agua; os

atomos ficam ionizados.

Entre 7 e 20 milhas – temperatura diminui rapidamente e fica

quase constante em -55º C.

Entre 12 e 30 milhas



Em 55 milhas – começa a aumentar

para um valor maximo de 77º C.

Depois sobe rapidamente

atingindo 2.270º C.

De 250 a 400 milhas um ser vivo, sem a camada protetora da atmosfera, seria assado do lado do sol e congelado do outro



A troposfera vai desde a superficie da terra ate 35.000 pes nas medias latitudes, mas varia de 28.000 pes nos polos ate 54.000 pes no equador (+/- ¾ do peso da atmosfera esta aqui).

Chemosfera ou Ozonosfera

Exosfera

Pressão Atmosférica

Apostila pág. 7-18

Este meio de medição da pressão atmosferica, da lugar a pratica de expressar a pressão atmosferica em polegadas de mercurio (in. Hg), melhor do que em libras por polegada quadrada (p.s.i.).

Uma polegada cubica de mercurio pesa 0,491 libras a pressão de 30 polegadas de mercurio sera equivalente a: 0,491 x 30 = 14,73 p.s.i.

Barometro de Mercúrio


Apostila pág. 7-18

Este instrumento mecanico pode ser usado em avioes muito mais adequadamente do que o barometro de mercúrio. Barometros aneroides (altímetros) são usados para indicar a altitude do voo

10.000 pes acima do nivel do mar, a pressão padrão e de 20,58 in Hg. Os altímetros são calibrados de forma a lerem essa pressão como 10.000 pes

Barometro Aneroide

Pressão atmosférica no nível do mar é de 14,7 psi. Cada atm representa o aumento desse valor em uma vez


A pressão atmosférica pode ser expressa em atmosferas. Por exemplo, um teste pode ser conduzido em um compartimento pressurizado abaixo da pressão de seis atmosferas. Isto simplesmente significa que a pressão é seis vezes maior do que a pressão padrão ao nível do mar.

Apostila pág. 7-18

Dentro d’agua a pressão

aumente 1 ATM a cada

10m

Densidade Atmosférica


A densidade da atmosfera não permanece constante com o aumento da altitude. A pressão diminui mais rapidamente com o aumento da altitude do que com o da temperatura. O resultado é que a densidade diminui com o aumento da altitude.

Uma densidade atmosferica particular

esta associada com cada altitude. Isto

da lugar a expressão "densidade de

altitudes", simbolizada por Hd.

Varia de um dia para o outro

(1) Diminutos pingos de água em suspensão no ar

(2) Mistura e Umidade do ar – A mistura não consiste de minúsculas partículas de líquidos mantidos em suspensão no ar, como no caso da neblina, mas é um vapor verdadeiramente invisível como o gás no ar


A água contida no ar tem um pequeno efeito na densidade dele. Deve ser lembrado que o ar úmido, a uma determinada temperatura e pressão, é mais leve do que o ar seco, na mesma temperatura e pressão. Na troposfera, raramente o ar é completamente seco; nela o vapor de água tem duas formas: (1) neblina ou (2) vapor de água.

Apostila pág. 7-19

Afeta principalmente

o pouso e a decolagem

Ler apostila página 7-19 (Texto: Água contida na atmosfera – segundo parágrafo em diante)


A água contida no ar tem um pequeno efeito na densidade dele. Deve ser lembrado que o ar úmido, a uma determinada temperatura e pressão, é mais leve do que o ar seco, na mesma temperatura e pressão. Na troposfera, raramente o ar é completamente seco; nela o vapor de água tem duas formas: (1) neblina ou (2) vapor de água.

Apostila pág. 7-19

Temperatura & Umidade

O ár quente é menos denso que o ar frio (por isso os baloes de ár quente flutuam no céu). O ár úmido é mais leve que o ár seco, pois as moléculas de água são mais leves do que as de oxigênio e nitrogênio. O ár quente retém mais água que o ár frio. Quanto mais denso (pesado) estiver o ár melhor para voar. Por tudo isto o “céu de brigadeiro” acontece nos dias frios e secos.

Não tem na apostila

Peso das moleculas: N2=28; O2=32; H2O=18

O ar frio retem pouca quantidade de

umidade

Quando o ár contém o máximo de vapor d’água que pode conter a uma determinada temperatura e pressão, ele está saturado.

A relação entre o ponto de saturação do ár e a quantidade real de vapor d’água nele existente é chamada de UMIDADE RELATIVA do ár

Umidade Absoluta

Umidade absoluta é a quantidade real de vapor de água em uma mistura de ar e água. Ela é, algumas vezes, expressa em gramas por metro cúbico (g./cu.m.) e outras vezes em libras por pé cúbico (lbs/cu.ft.). A quantidade de vapor de água que pode estar presente no ar depende da temperatura e da pressão.

Apostila pág. 7-20

Se a temperatura baixar e a umidade absoluta permanecer constante, a umidade relativa aumentará.

Isto acontece, porque, menos vapor de água é necessário para saturar o ar na temperatura mais baixa.

Umidade Relativa

Umidade relativa é a razão da quantidade de vapor de água realmente presente na atmosfera, para a quantidade que deveria apresentar se o ar estivesse saturado, a uma determinada temperatura e pressão. Essa razão é, normalmente, multiplicada por 100 e expressa como uma porcentagem. Exemplo: Temperatura é de 75º F., e a umidade relativa do ar é de 56%.

Apostila pág. 7-20

Este princípio é aplicado na determinação do ponto de orvalho. Um recipiente é resfriado até que o vapor da água comece a condensar na sua superfície. A temperatura na qual isto ocorre, é o ponto de orvalho.

Ponto de Orvalho

O ponto de orvalho é a temperatura para a qual o ar úmido deve ser resfriado, a uma constante pressão, para tornar-se saturado. Se a temperatura cai abaixo do ponto de orvalho acontece a condensação.

Apostila pág. 7-20

O ponto de orvalho para uma determinada condição, depende da quantidade de pressão de água presente; por conseguinte, existe um relacionamento direto entre a pressão de vapor e o ponto de orvalho.

Pressão de vapor

A pressão de vapor é a porção da pressão atmosférica que é exercida pela umidade do ar (expressa em décimos de uma polegada de mercúrio).


Temperatura de bulbo seco e bulbo molhado

Apostila pág. 7-21

A pressão de vapor e a umidade podem ser determinadas por tabelas baseadas na temperatura de bulbo seco e na de bulbo molhado. A temperatura de bulbo seco é obtida por meio de um termometro comum. A temperatura de bulbo molhado é obtida de um termometro que tem o seu bulbo coberto com uma fina peça de tecido molhado.

Com o ar saturado: Medidas

iguais


Ler apostila pag. 7-21,22Leis fisicas relativas a atmosfera

Teoria cinetica dos gases aplicada ao ar

Leis físicas relativas a atmosferaApesar do ar ser um composto de vários gases e ter que ser considerado como uma mistura para certas finalidades, para os cálculos de aerodinamica ele é considerado como um gás uniforme. O ar é então, considerado como sendo um fluido perfeito.

Apostila pág. 7-21, 22

Teoria cinética dos gases aplicada ao ar

Caso a elasticidade das moléculas de gás fosse perfeita, uma vez iniciada uma onda de pressão esta continuaria indefinidamente. Como isso não acontece assim, atribui-se o resultado a imperfeição da elasticidade das moléculas e a viscosidade. Essa inconstancia de comportamento (aplicando também o relacionamento entre temperatura, pressão e densidade de gases) dá origem ao que é conhecido como Equação de Estado.

Equação de EstadoCom a condição de que a temperatura e a pressão de um gás não são excessivamente diferentes daquelas normalmente experimentadas na superfície da terra, a seguinte equação é verdadeira: PV = RT

Apostila pág. 7-22

Acordo com a Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO)

Atmosfera Padrão

Se o desempenho de uma aeronave for computado, ou através de testes de voo ou testes no túnel de vento, alguns padroes de referência devem ser determinados em primeiro lugar, para que possam ser comparados os resultados com aqueles de testes semelhantes. O conjunto de condiçoes padrão atualmente usado nos Estados Unidos da América é conhecido como "U.S. Standard Atmosphere”.

Apostila pág. 7-22

A temperatura, pressão, densidade e conteúdo de vapor de água do ar, varia consideravelmente na troposfera

Variações do Dia Padrão

Em um dia padrão, ao nível do mar, a pressão será 29,92 polegadas de mercúrio (in Hg). Nos dias fora das condiçoes padrão, a pressão ao nível do mar variará consideravelmente, acima ou abaixo desse valor.

Apostila pág. 7-22

Latitude

Temperatura

Altitude Estação

40o 50oC. Baixa Verão

40o -70oC. Grandes Inverno

Pressão de Altitude

Pressão de altitude é a altitude na atmosfera padrão correspondente a um particular valor de pressão do ar. Em geral, o altímetro indicará a altitude na qual a pressão existente será considerada pressão padrão. O símbolo Hp é usado para indicar pressão de altitude.

Apostila pág. 7-23

Com o altímetro da aeronave selecionado para 29,92 in Hg, o mostrador indicará o número de pés acima ou abaixo do nível, onde existe 29,92 in. Hg.

14,7 psi+ 1’

- 1’

Princípio de BernoulliExplica a relação entre a velocidade e a pressão de um líquido fluindo através de um venturi. Como os gases são fluídos também, o mesmo princípio é aplicado para explicar a pressão na superfície de um aerofolio

Apostila pág. 7-23 a 7-31

PRÓXIMA

AULA

FÍSICA BÁSICAProf.: Gilson Quelhas

Techal

Até a

proxima

Exercícios Teste 3: 1-19

fÍsica bÁsica prof.: gilson quelhas revisão a física é o termo aplicado à área de...

Documents