Determine: O ângulo de ataque de sustentação nula, alphaL=0.

Passo 1

Vamos lá! O exercício pede para determinarmos o ângulo de ataque de sustentação nula, representado por alphaL=0. Isso significa que queremos saber qual é o ângulo em que a asa não gera nenhuma sustentação. Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos de aerodinâmica, especialmente sobre o Ângulo de Ataque e a Sustentação. Vamos usar a fórmula da sustentação e entender como o ângulo de ataque influencia nela.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o Ângulo de Ataque (α). É o ângulo entre a linha central da asa e a direção do fluxo de ar que vem em direção à asa. Esse ângulo é crucial porque determina a quantidade de sustentação que a asa gera.

Passo 3

A Sustentação (L) gerada por uma asa pode ser calculada pela fórmula:
L = 12 rho V^2 S CL
Onde:
  • rho é a densidade do ar,
  • V é a velocidade do fluxo de ar,
  • S é a área da asa,
  • CL é o coeficiente de sustentação, que depende do ângulo de ataque.

Passo 4

Queremos encontrar o ângulo de ataque onde a sustentação é zero, ou seja, L = 0. Vamos igualar a fórmula da sustentação a zero:
0 = 12 rho V^2 S CL
Para que esse produto seja zero, pelo menos um dos fatores precisa ser zero. Sabemos que rho, V, e S não são zero, então conclui-se que:
CL = 0

Passo 5

Agora, precisamos relacionar o coeficiente de sustentação ( CL) com o ângulo de ataque ( alpha). Para pequenas variações de ângulo, essa relação é aproximadamente linear:
CL = CLalpha alpha + CL0
Onde:
  • CLalpha é a taxa de variação do coeficiente de sustentação em relação ao ângulo de ataque,
  • CL0 é o coeficiente de sustentação em zero grau de ataque.

Passo 6

Para encontrar o ângulo de ataque que torna CL = 0, substituímos na equação:
0 = CLalpha alphaL=0 + CL0
Resolvendo para alphaL=0:
alphaL=0 = -CL0CLalpha

Passo 7

Portanto, o ângulo de ataque de sustentação nula é dado por:
boxedalphaL=0 = -CL0CLalpha

Resposta

O ângulo de ataque de sustentação nula é igual a -CL0CLalpha. Ou seja:
alphaL=0 = -CL0CLalpha

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