Exercícios Resolvidos de Força de Sustentação

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Enunciado

(Adaptada) Um avião pesa 180 kN e tem uma área de asa de 160 m² e uma corda média de 4 m. As propriedades de aerofólio são dadas pela figura. Se o avião é projetado para pousar a V 0 = 1,2 V e s t o l , usando um flap saliente (split flap) colocado a 60°, qual é a velocidade de aterrissagem apropriada em km/h?

Dados: ρ a r ,   n i v e l   d o   m a r = 1,225   k g / m 3

Passo 1

Para calcular a velocidade de aterrisagem V 0 , vamos precisar conhecer a velocidade de estol. Como vimos na teoria, a velocidade de estol é

V e s t o l = 2 P ρ C L ,   m a x A p

Conhecemos o peso e a área projetada. Para encontrar o coeficiente de arrasto máximo C L ,   m a x , vamos usar o gráfico fornecido no enunciado.

Pela curva do aerofólio com flap a 60°, o coeficiente de sustentação máximo é 1,75 a um ângulo de ataque de 60°. Logo C L ,   m a x = 1,75 . Substituindo

V e s t o l = 2 P ρ C L ,   m a x A p ⇒ 2 ( 180000 ) 1,225 × 1,75 × 160

V e s t o l = 32,4   m / s

Com isso, conseguimos calcular a velocidade de aterrissagem. Da relação dada no enunciado:

V 0 = 1,2 V e s t o l

V 0 = 1,2 × 32,4 = 38,9   m / s  

Convertendo para km/h

V 0 = 38,9 m s 1   k m 1000   m 3600   s 1   h

V 0 = 140 k m h

Encontramos a velocidade de aterrisagem! o/

Resposta

V 0 = 140 k m h

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