Aerodinâmica é a ciência que do ramo da física que estuda o movimento do ar e sua forças que exercem nos corpos.
Teoria de Vôo é a aplicação da Aerodinâmica em aeronaves.
Relembrando: Antes de começar, vamos relembrar algumas coisas:
- Produto: É o mesmo que multiplicação
- Quociente ou Razão: É o mesmo que divisão
- Diretamente Proporcional: É o mesmo que distância e tempo
- Inversamente Proporcional: É o mesmo que combustível e tempo
Fórmula: Velocidade = Distância/Tempo
Exemplo: Qual a velocidade de um carro que anda 100 metros em 10 segundos?
V=D/T
V=100m/10s
V=10m/s
Unidades utilizadas na aviação:
Quilômetro por hora: km/h
Metro por segundo: m/s (3,6 km/h)
Pé (foot) por minuto: ft/min (54.6806 km/h)
Milha por hora: mph (1,609 km/h)
Milha náutica por hora ou nó (knot): kt (1,852 km/h)
Massa: É a quantidade de matéria que um corpo possui, a massa NÃO varia conforme a gravidade, por isso não devemos confundir massa com peso.
Unidade utilizada para massa:
Quilograma-força: kg
Libra-força: lb (0,45 kg)
Peso: Força da ação da gravidade sobre os corpos, o peso varia conforme a gravidade, na Lua pesamos menos que na Terra, devido a gravidade ser menor, mas nossa MASSA NÃO se altera.
Unidade utilizada para massa:
Quilograma-força: kgf
Libra-força: lbf (0,45 kgf)
Fórmula do Peso:
Peso (P) = Massa (M) * Gravidade (G)
Exemplo:
M=70
G=9,8
p = m * g
p = 70 * 9,8
p = 686 N (Newton)
Densidade: Massa por unidade de volume.
OBS: não confundir densidade com Massa ou Peso.
Unidade utilizada para densidade:
Quilograma por metros cúbicos: kg/m³
Quilograma por litro: kg/litro
Podemos ter:
Densidade Baixa: moléculas afastadas.
Densidade Alta: moléculas agrupadas.
Lembrete:
Maior massa menor densidade.
Volume menor, mais denso.
Fórmula da Densidade:
Densidade (D) = Massa (M) / Volume (V)
Exemplo:
M=100kg
V=2m³
d = m / v
d = 100 /2
d = 50 kg/m³
As 3 Leis de Newton
Um PDF bem legal sobre as Leis de Newton.
Primeira Lei de Newton a Inércia: Afirma que a força resultante (vetor soma de todas forças que agem num objeto) é nulo, logo sua velocidade é constante.
- Um objeto que está em repouso ficará em repouso a não ser que uma força resultante aja sobre ele.
- Um objeto que está em movimento não mudará a sua velocidade a não ser que uma força resultante aja sobre ele.
Tração (T): É a força aplicada sobre um corpo numa direção perpendicular à sua superfície de corte em um sentido que é provável que haja sua ruptura.
Arrasto (D): Força de atrito que age em direção parelela à superfície do objeto.
____
<--D=500lbf---------------| |______T=650lbf___>
<--Fat. Atrito=150lbf---- |___ |
R = Arrastro + Atrito - Tração
R = 500 + 150 - 650
R = 650 -650
R = 0
Segunda Lei de Newton a Dinâmica: Força resultante (Peso) em uma partícula é igual a razão do tempo de mudança do seu momento linear em um sistema inercial.
Fórmula da Resultante:
Força Resultante (Fr) = Massa (M) * Aceleração (A)
__________
<--500-----| M=800 |____750___>
<--150---- |__________|
Exemplo:
Fr=M*A
(-500 - 150) + 750 = 800*A
-650 + 750 = 800*A
100 = 800 * A
100/800 = A
A = 1/8
A=0,125
Aceleração: Taxa de variação de velocidade.
Fórmula da Aceleração:
Aceleração (A) = Velocidade (∆V) / Tempo (∆T)
Exemplo:
V = 100 km/h
T = 4 s
a = ∆v / ∆t
a = 100 / 4
a = 25 km/h*s
V = 36 m/s
T = 4 s
a = ∆v / ∆t
a = 35 / 4
a = 9 m/s2
Trabalho: É a força pelo deslocamento.
Lembrete: Maior Potência, menor tempo.
Fórmula do trabalho:
Trabalho, Work (W) = Força (F) * Deslocamento (D)
Exemplo:
F=10
D=15
w = f * d
w = 10 * 15
w = 150
Potência: É o trabalho produzido por unidade de tempo, potência é medida em HP (Horse Power), 1HP equivale a 1 cavalo puxando algo com a força de 76kgf à velocidade de 1m/s.
Fórmula da Potência:
Potência (Pot) = Trabalho(W) / Tempo (T), podemos deixar a fórmula assim:
Potência (Pot) = Força (F) * Deslocamento (D) / Tempo (T), e finalmente assim:
Potência (Pot) = Força (F) * Velocidade (V)
Exemplo:
F = 50
V = 100
Pot = f * v
Pot = 50 * 100
Pot = 5000 HP
Terceira Lei de Newton, Ação e Reação: Toda ação corresponde uma reação contrária de mesma magnitude, ou seja, se um corpo X exerce uma força em um corpo Y, Y simultaneamente exerce uma força de mesma magnitude no corpo X.
Exemplo:
A rua exerce uma força de ação para frente no pneu de um automóvel acelerando por causa do atrito entre o pneu e o asfalto, então também é uma força de atrito a força de reação que empurra o asfalto para trás.
Momento ou Torque: É tudo que pode causar rotação, é chamada de Torque, Momento de alavanca ou só de momento, isso porque também pode se referir ao momento angular, ao momento linear ou ao momento de inércia, é uma grandeza vetorial da física.
Fórmula do Torque:
Torque (T) = Força (F) * Distância (D)
Exemplo:
100kgf 50kgf
| ____ | |_____|
------------------------
1m ∆ 2m
100 * 1 = 50 *2
100 = 100
Pressão: Força por unidade de área.
Fórmula da Pressão:
Pressão (P) = Força (F) / Área (A)
Exemplo:
P = 10 kgf/cm2
A = 2 cm2
P = f / a
10 = f / 2
F = 10 * 2
F = 20 kgf/cm2
Energia: Tudo aquilo capaz de realizar trabalho.
Energia Cinética: Energia de um corpo em movimento, é a quantidade de trabalho realizado sobre um objeto para modificar sua velocidade.
Energia Potêncial: Energia contida em um corpo em posição elevada, energia acumulada, forma de energia que a qualquer momento poderá ser utilizada para realizar um trabalho.
Energia Elétrica: Partículas Eletricas, forma de energia baseada na geração de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos.
Energia Pressão: Energia contida num fluido sob pressão.
Bom pessoal, esse foi apenas o primeiro post, somente sobre física, que é usada na Teoria de Vôo, tem muito mais assunto aqui que postarei e também postarei sobre Metereologia, Navegação e afins.
Espero que tenham gostado, dúvidas, críticas e sugestões são sempre bem vindas.
Livro indíspensável para essa matéria:
Aerodinâmica e Teoria de Vôo – Noções Básicas de Jorge M. Homa.
Até a próxima.
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