Explique por que aviōes conseguem voar com base na equaçāo de Bernoulli.

Passo 1

O enunciado pede para explicar por que aviões conseguem voar usando a equação de Bernoulli. O conteúdo aqui é mecânica dos fluidos, mais especificamente a relação entre velocidade e pressão em um escoamento estacionário e incompressível.

Passo 2

A equação de Bernoulli para um fluido incompressível e em escoamento estável ao longo de uma mesma linha de fluxo é
p + 12,rho,v^2 + rho,g,h = constante,
onde p é a pressão, rho a densidade do ar, v a velocidade local, g a aceleração da gravidade e h a altura. Em uma asa de avião podemos desprezar a variação de altura ( happrox constante), reduzindo para
p + 12,rho,v^2 = constante

Passo 3

A geometria do perfil da asa (airfoil) faz com que o ar que passa sobre a “curvatura superior” percorra um caminho ligeiramente mais longo e, portanto, se mova com velocidade vcima maior que a do ar sob a asa vbaixo.
Pela equação de Bernoulli, maior velocidade implica menor pressão. Assim, para dois pontos no mesmo instante acima e abaixo da asa vale
pcima + tfrac12rho,vcima^2 = pbaixo + tfrac12rho,vbaixo^2
e rearranjando obtemos a diferença de pressão
De<a p = pbaixo - pcima = 12,rho!l(vcima^2 - vbaixo^2r)
Como vcima>vbaixo, segue De<a p>0, ou seja, a pressão de baixo para cima é maior, gerando uma força de empuxo para cima.

Passo 4

O empuxo (sustentação) total L sobre a asa surge da integração dessa diferença de pressão na área A da superfície:
L = integralA De<a p,dA approx De<a p ;A
Se L supera o peso da aeronave, ela se mantém em voo.

Passo 5

Esse argumento baseia-se em fluxo ideal (incompressível e sem viscosidade) e numa visão simplificada do perfil. Na prática entram em cena ainda a circulação do escoamento e efeitos de viscosidade, mas o princípio de Bernoulli já captura a origem básica da sustentação.

Resposta

A asa curva faz o ar passar mais rápido em cima e mais lento embaixo; pela equação de Bernoulli isso cria pressão maior embaixo e menor em cima, resultando num empuxo que sustenta o avião.

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