Um avião Boeing 737 tem massa de 20.000 kg e a área total de ambas as asas (superior ou inferior) é de 100 m 2 . Qual é a diferença de pressão entre a superfície superior e inferior de cada asa quando o avião está voando a uma altitude constante?
1960 N / m 2
3920 N / m 2
7840 N / m 2
4560 N / m 2
3.070 N / m 2

Passo 1

Beleza! Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um avião Boeing 737 com uma massa de 20.000 kg e a área total das asas (considerando tanto a parte de cima quanto a de baixo) é de 100 m². A pergunta quer saber qual é a diferença de pressão entre a superfície superior e inferior de cada asa quando o avião está voando em altitude constante.
Matéria envolvida: Vamos usar conceitos de força, pressão e área no contexto da aerodinâmica para resolver esse problema.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular o peso do avião, que é a força que a gravidade exerce sobre ele. A fórmula para peso é:
P = m times g
onde:
  • P = 20.000 , kg times 9,8 , m/s^2 = 196.000 , N é o peso,
  • é a massa,
  • é a aceleração da gravidade (aproximadamente ).
Vamos calcular:
Então, o peso do avião é de 196.000 N.

Passo 3

Como o avião está voando a uma altitude constante, a força de sustentação gerada pelas asas precisa equilibrar exatamente o peso do avião. Ou seja, a força de sustentação ( F = 196.000 , N ) é igual ao peso:

Passo 4

Agora, queremos encontrar a diferença de pressão ( De) entre as superfícies superior e inferior das asas que gera essa força de sustentação. A pressão é definida como força por unidade de área:
Acada asa = 100 , m²2 = 50 , m²
onde:
  • é a diferença de pressão,
  • é a força,
  • é a área.
A área total das asas é de 100 m², mas como queremos a diferença de pressão para cada asa, vamos considerar a área de uma asa. Como são duas asas, cada uma tem metade da área total:
²²

Passo 5

Agora, aplicando os valores na fórmula da diferença de pressão:
De²²

Resposta

A diferença de pressão entre a superfície superior e inferior de cada asa é de 3.920 N / m^2.

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