An airplane has a mass of
, a wing area of
, a maximum lift coefficient of 3.2 , and a cruising drag coefficient of 0.03 at an altitude of
. Determine (a) the takeoff speed at sea level, assuming it is 20 percent over the stall speed, and (b) the thrust that the engines must deliver for a cruising speed of
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um avião de massa
, área de asa
, coeficiente máximo de sustentação
e coeficiente de arrasto de cruzeiro
a
.
Conteúdo: aerodinâmica básica (força de sustentação e arrasto) e uso da atmosfera padrão.
O que vamos precisar:
• Equação da sustentação para achar a velocidade de estol e daí a velocidade de decolagem (20% acima).
• Equação do arrasto para achar a força de tração necessária no cruzeiro, usando a densidade a 12 000 m e
.
Conteúdo: aerodinâmica básica (força de sustentação e arrasto) e uso da atmosfera padrão.
O que vamos precisar:
• Equação da sustentação
• Equação do arrasto
Passo 2
Vamos ao item (a): velocidade de decolagem.
- Peso do avião:
- Velocidade de estol
ocorre quando a sustentação no e densidade ao nível do mar :
- Substituindo:
- A decolagem é 20% acima:
Passo 3
Agora o item (b): tração no cruzeiro a
e altitude de
.
- Densidade a 12 000 m (atmosfera padrão):
- Arrasto em regime de cruzeiro (força de tração igual ao arrasto):
- Substituindo valores:
Resposta
(a)
.
(b) .
(b)