Admitindo que o escoamento seja invíscido, determine os coeficientes de sustentação,
, e arrasto,
, em função de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede para determinar os coeficientes de sustentação (
) e de arrasto (
) assumindo que o escoamento é invíscido. Isso significa que estamos trabalhando com fluxo sem viscosidade, um conceito da aerodinâmica. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de sustentação, arrasto e como eles se relacionam com o parâmetro
.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o coeficiente de sustentação,
. Em um escoamento invíscido, a sustentação é gerada principalmente pela circulação ao redor da asa. A teoria de Kutta-Joukowski nos diz que a sustentação por unidade de área (
) é proporcional à densidade do fluido (
), à velocidade do fluxo (
) e à circulação (
):
O coeficiente de sustentação é definido como:
Substituindo
na equação:
Onde
é a envergadura da asa. Se
está relacionado à circulação, podemos expressar
em função de
diretamente.
Passo 3
Agora, sobre o coeficiente de arrasto,
. Em um fluxo invíscido idealizado, de acordo com o paradoxo de D’Alembert, não há arrasto devido a efeitos viscosos. Ou seja, o arrasto total seria zero:
Resposta
Portanto, os coeficientes de sustentação e de arrasto em função de
são: