Sustentação
Essa é, sem dúvida, a mais intrigante das forças. Ela consegue equilibrar o peso e manter o avião flutuando.
Para entender melhor a força de sustentação aerodinâmica, faça o seguinte experimento:
Pegue dois cadernos grossos e coloque um ao lado do outro sobre uma mesa (com um pequeno espaçamento entre os dois). Coloque agora uma folha de papel sobre os cadernos construindo uma espécie de ponte. Agora dê um sopro* forte em baixo do papel, paralelamente à mesa.
*Antes de soprar pense um pouco! O que você espera que aconteça com o papel? Ele vai permanecer imóvel? Irá voar? Irá afundar?
Embora seja contra a nossa intuição o papel afunda! Vamos tentar entender o porquê.
No estudo dos fluidos em movimento (hidrodinâmica) uma das equações mais utilizadas é a equação de Bernoulli.
Onde
d = Densidade do fluido
v = velocidade de escoamento
p = pressão
h = altura
g = aceleração da gravidade
Ao soprarmos abaixo do papel, estamos aumentando a velocidade de escoamento do fluido nessa região. Como a soma dos termos na equação de Bernoulli permanece constante, o aumento na velocidade implica em uma diminuição na pressão!
A diferença de pressão (superior e inferior) causada pela diminuição da pressão na parte inferior faz surgir uma força para baixo, que empurra o papel. Essa é a força que mantém o avião flutuando!
A forma arredondada em cima e lisa embaixo da asa (conforme figura) e o seu ângulo de ataque fazem com que o ar escoe mais rapidamente na parte superior da asa, diminuindo a pressão e causando o surgimento de uma força aerodinâmica de sustentação. Esta força se equilibra com o peso do avião, impedindo que ele "afunde" no ar!
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