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E. E. Culto à Ciência
    Monografia                    3º Bimestre
              Professor Fernando
Nomes:                                     3ºE
Aline Colombo                                 01
Felipe Fujimura                               10
Fernanda Cabral                               11
Matheus Dantas                                24
Estudo dos objetos em movimento através do ar e as forças que produzem ou mudam tal
           movimento. A Aerodinâmica estuda a ação do ar sobre um objeto.
                                Algumas considerações:
                                  • O ar é um fluido;
                      • Também é um peso, a ação da gravidade;
• A pressão, a densidade e a umidade variam de acordo com altitude e/ou temperatura.

                                     Sólido desvia;
                                    Líquido segue a
                                         curva.



            Quanto mais alto,                    Massa de ar quente é menos
            menor a pressão.                     densa que a de ar frio.


            Quanto mais alto,                    Umidade varia com a densidade.
            menos denso.                         Quanto mais úmido, menos
                                                 denso será o ar.
Sustentação




Arrasto




                        Empuxo
                        3ª Lei de
                        Newton




              Peso
             P = m.g
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     EMPUXO                                 ARRASTO
SUSTENTAÇÃO                                 PESO

   Arrasto supera empuxo:                      Sustentação maior que o
   o avião perde velocidade                     peso: o avião subirá



   Empuxo supera o arrasto:                    Sustentação menor que o
   o avião ganha velocidade                     peso: o avião descerá
1ª Lei de Newton (ou princípio da inércia):
  Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma
linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre
                                         ele.

           2ª Lei de Newton (ou princípio fundamental da mecânica):
A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na
             direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.



                     3ª Lei de Newton (ou lei da ação-reação):
A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas
 de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em direções opostas.
Nomeado em homenagem ao matemático Daniel Bernoulli, o
         princípio afirma: “para um fluxo sem viscosidade, um aumento na
         velocidade do fluido ocorre simultaneamente com uma diminuição
         na pressão ou uma diminuição na energia potencial do fluido".


                                                        Ganha velocidade
1.                           2.


3.   Pressão
     Menor
                      4.


                                       Sustentação
        Pressão
        Maior
Área de turbulência detectada pelo
radar meteorológico do avião.
Sustentação comprometida




  Uso dos mini-flaps
As turbinas são o motor que movimenta o avião através do deslocamento de ar.
1.                                            2.




3.                                            4.
Turbojato
            Turbofan   Turbohélice

            Propfan
•Em ambiente ionizado, o raio passa
pela carcaça metálica, “Gaiola de
Faraday“;
•Referência a Michael Faraday,
cientista do século XIX, desenvolveu
uma proteção contra descargas
atmosféricas;
•O raio cai sobre a tela, cada
"quadrícula" da malha metálica
funciona como uma espiral de bobina.




                                          •A reação do raio torna o campo
                                          eletromagnético dentro da gaiola nulo,
                                          desviando para a Terra a corrente gerada, sem
                                          afetar os instrumentos de bordo.

                                       Airbus A380 foi atingido por raio quando chegava ao aeroporto de
                                       Heathrow, Londres.
Outros exemplos (apenas protótipos):
  Os formatos mostrados acima
       e suas denominações:
1 - Asa trapezoidal
2 - Asa enflechada
3 - Asa com enflechamento negativo
4 - Asa em delta
5 - Asa com geometria variável
6 - Asa oblíqua
Após estudar sobre como a física é aplicada em um avião, percebemos a
importância de cada detalhe para que todo um processo – nesse caso, a decolagem, o vôo
e o pouso – possam acontecer de maneira segura. Também percebemos como a física
interfere no nosso dia de diferentes maneiras, como na aerodinâmica e o estudo do ar que
respiramos. Além disso, o conhecimento na parte científica e no avanço tecnológico que
nossa sociedade está caminhando, aprimorando cada vez mais sua tecnologia, mas dando
continuidade a conceitos e descobertas realizadas a mais de 300 anos por ilustres físicos e
matemáticos como Isaac Newton e Daniel Bernoulli.



  WOHANKA, Jefferson. Por que o avião voa?. 2007. 20pgs. Dissertação (Mestrado) -
  Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
  BRAIN, Marshall; ADKINS, Brian. Como funcionam os aviões. HowStuffWorks Brasil.
  Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/avioes.htm>. Acesso em:
  22/agosto/12.
  NASA. Bernoulli and Newton. Disponível em: <http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-
  12/airplane/bernnew.html>. Acesso em: 22/agosto/12.
  AUGUSTO, Tarso. O que acontece numa turbulência de avião?. Superinteressante,
  Infográfico. Disponível em:
  <http://super.abril.com.br/multimidia/info_432780.shtml>. Acesso em:
  22/agosto/12.

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Física no Avião

  • 1. E. E. Culto à Ciência Monografia 3º Bimestre Professor Fernando Nomes: 3ºE Aline Colombo 01 Felipe Fujimura 10 Fernanda Cabral 11 Matheus Dantas 24
  • 2. Estudo dos objetos em movimento através do ar e as forças que produzem ou mudam tal movimento. A Aerodinâmica estuda a ação do ar sobre um objeto. Algumas considerações: • O ar é um fluido; • Também é um peso, a ação da gravidade; • A pressão, a densidade e a umidade variam de acordo com altitude e/ou temperatura. Sólido desvia; Líquido segue a curva. Quanto mais alto, Massa de ar quente é menos menor a pressão. densa que a de ar frio. Quanto mais alto, Umidade varia com a densidade. menos denso. Quanto mais úmido, menos denso será o ar.
  • 3. Sustentação Arrasto Empuxo 3ª Lei de Newton Peso P = m.g
  • 4. Avião nivelado: EMPUXO ARRASTO SUSTENTAÇÃO PESO Arrasto supera empuxo: Sustentação maior que o o avião perde velocidade peso: o avião subirá Empuxo supera o arrasto: Sustentação menor que o o avião ganha velocidade peso: o avião descerá
  • 5. 1ª Lei de Newton (ou princípio da inércia): Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele. 2ª Lei de Newton (ou princípio fundamental da mecânica): A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida. 3ª Lei de Newton (ou lei da ação-reação): A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em direções opostas.
  • 6. Nomeado em homenagem ao matemático Daniel Bernoulli, o princípio afirma: “para um fluxo sem viscosidade, um aumento na velocidade do fluido ocorre simultaneamente com uma diminuição na pressão ou uma diminuição na energia potencial do fluido". Ganha velocidade 1. 2. 3. Pressão Menor 4. Sustentação Pressão Maior
  • 7. Área de turbulência detectada pelo radar meteorológico do avião.
  • 8. Sustentação comprometida Uso dos mini-flaps
  • 9.
  • 10. As turbinas são o motor que movimenta o avião através do deslocamento de ar. 1. 2. 3. 4.
  • 11. Turbojato Turbofan Turbohélice Propfan
  • 12. •Em ambiente ionizado, o raio passa pela carcaça metálica, “Gaiola de Faraday“; •Referência a Michael Faraday, cientista do século XIX, desenvolveu uma proteção contra descargas atmosféricas; •O raio cai sobre a tela, cada "quadrícula" da malha metálica funciona como uma espiral de bobina. •A reação do raio torna o campo eletromagnético dentro da gaiola nulo, desviando para a Terra a corrente gerada, sem afetar os instrumentos de bordo. Airbus A380 foi atingido por raio quando chegava ao aeroporto de Heathrow, Londres.
  • 13. Outros exemplos (apenas protótipos): Os formatos mostrados acima e suas denominações: 1 - Asa trapezoidal 2 - Asa enflechada 3 - Asa com enflechamento negativo 4 - Asa em delta 5 - Asa com geometria variável 6 - Asa oblíqua
  • 14. Após estudar sobre como a física é aplicada em um avião, percebemos a importância de cada detalhe para que todo um processo – nesse caso, a decolagem, o vôo e o pouso – possam acontecer de maneira segura. Também percebemos como a física interfere no nosso dia de diferentes maneiras, como na aerodinâmica e o estudo do ar que respiramos. Além disso, o conhecimento na parte científica e no avanço tecnológico que nossa sociedade está caminhando, aprimorando cada vez mais sua tecnologia, mas dando continuidade a conceitos e descobertas realizadas a mais de 300 anos por ilustres físicos e matemáticos como Isaac Newton e Daniel Bernoulli. WOHANKA, Jefferson. Por que o avião voa?. 2007. 20pgs. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul. BRAIN, Marshall; ADKINS, Brian. Como funcionam os aviões. HowStuffWorks Brasil. Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/avioes.htm>. Acesso em: 22/agosto/12. NASA. Bernoulli and Newton. Disponível em: <http://www.grc.nasa.gov/WWW/K- 12/airplane/bernnew.html>. Acesso em: 22/agosto/12. AUGUSTO, Tarso. O que acontece numa turbulência de avião?. Superinteressante, Infográfico. Disponível em: <http://super.abril.com.br/multimidia/info_432780.shtml>. Acesso em: 22/agosto/12.