Exercícios de Força de Sustentação - Lista de Exercícios Resolvida

(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 , usando um flap saliente (split flap) colocado a 60°, qual é a velocidade de aterrissagem apropriada em km/h?

Dados:

O jato executivo Cessna Citation pesa 67 kN e tem uma área de asa de 32 m². O jato voa em condição de cruzeiro a 10 km de altitude padrão com um coeficiente de sustentação de 0,21 e um coeficiente de arrasto de 0,015. Calcule (a) a velocidade de cruzeiro em km/h e (b) a potência em hp necessária para manter a velocidade de cruzeiro.

Dados:

(Adaptada) Admita que um certo avião seja equipado com os melhores dispositivos de alta sustentação da figura abaixo. Qual a sua mínima velocidade de estol em km/h? Este avião pesa 180 kN e tem uma área de asa de 160 m² e uma corda média de 4 m. Sabendo que o avião é projetado para pousar a , qual é a velocidade de aterrissagem apropriada em km/h?

Dados:

(Adaptada) Um modelo de aerofólio com corda de 15 cm e envergadura de 60 cm é colocado em um túnel de vento com um escoamento de ar igual a 30 m/s (o ar está a 20°C). O aerofólio está montado sobre uma haste suporte cilíndrica com diâmetro e altura iguais a 2 cm e 25 cm, respectivamente. Os instrumentos na base da haste indicam uma força vertical de 50 N e uma força horizontal de 6 N. Calcule o coeficiente de sustentação do aerofólio.

Dados:

Uma bola de tênis lisa, com massa de e de diâmetro, é golpeada na sua parte superior (topsipin) a , o que lhe confere uma rotação de . Calcule a sustentação aerodinâmica atuando sobre a bola. Avalie o raio de curvatura da sua trajetória na máxima elevação do plano vertical. Comapre com o raio quando não houver rotação.

(Dados: e )

(Adaptada) Um Boeing 747, que pesa com combustível, leva passageiros e decola a uma velocidade de . O peso médio de cada passageiro com sua mala é igual a . Calcule a velocidade que o Boeing deve ter para decolar quando carregar passageiros (com suas respectivas bagagens).

Assuma que a configuração geométrica e o ângulo de ataque são os mesmos em ambas situações.

(Adaptada) Considerando um projeto de aeronave que deva voar com velocidade constante e igual a numa mesma altitude e que tenha uma asa com comprimento de e largura de , determine o coeficiente de sustentação e a carga da asa. Admita que a massa do avião com o piloto é de .

OBS: Somente a asa do avião é responsável pela sustentação e a carga da asa é definida como a razão entre a força de sustentação e a área projetada.

(Adaptada) Um avião Piper tem uma massa de e voa com um a velocidade de . Sabendo que a área da superfície projetada é de , determine o coeficiente de sustentação nessas condições e a potência requerida pelo motor, sabendo que o coeficiente de arrasto () equivale a .