Questão 5. Defina o ângulo de ataque ideal ou de projeto.

Passo 1

O enunciado pede a definição de “ângulo de ataque ideal” (ou de projeto). Esse conceito faz parte da aerodinâmica de asas e está relacionado à escolha do ângulo de ataque \alpha que proporciona o melhor compromisso entre sustentação e arrasto em voo de cruzeiro.

Passo 2

Primeiro, lembramos que o ângulo de ataque \alpha é o ângulo entre a corda da asa e a velocidade relativa do escoamento. Ao variar \alpha, mudam os coeficientes aerodinâmicos de sustentação C_L(\alpha) e de arrasto C_D(\alpha). A curva que relaciona C_D versus C_L é chamada de polar aerodinâmica da asa.

Passo 3

O desempenho de cruzeiro de uma aeronave depende da razão entre sustentação e arrasto, ou seja, da razão
\frac{L}{D}\propto\frac{C_L}{C_D}.
O ângulo de ataque ideal (ou de projeto) é justamente o valor de \alpha que maximiza essa razão \tfrac{C_L}{C_D}. Nesse ponto, para cada unidade de sustentação gerada, o arrasto é mínimo, garantindo maior eficiência de voo.

Passo 4

Em termos práticos, esse ângulo de ataque ideal é usado no projeto da asa para determinar a incidência da asa em relação ao fuselagem, de modo que, em velocidade de cruzeiro, a aeronave opere próximo ao ângulo que fornece o máximo desempenho aerodinâmico e o menor consumo de combustível.

Resposta

O ângulo de ataque ideal (ou de projeto) é aquele em que a razão entre coeficiente de sustentação e coeficiente de arrasto, \tfrac{C_L}{C_D}, atinge seu valor máximo, garantindo o melhor desempenho aerodinâmico em voo de cruzeiro.

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