Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 161
Um avião está em voo de cruzeiro a 225 km/h no ar padrão. O coeficiente de sustentação para esta velocidade é 0,45 e o coeficiente de arrasto é 0,065. A massa do avião é 900 kg. Calcule a área efetiva de sustentação para o avião, assim como o empuxo e potência requeridos do motor.
Passo 1
Nesse problema, temos um avião em voo, em que procura-se a área para a sustentação do mesmo, além do empuxo (força vertical e para cima) e da potência.
Para a resolução da questão, já temos alguns dados e através deles podemos fazer os cálculos:
Uma informação que devemos ter é que, em termos aerodinâmicos, um avião gera empuxo para a frente quando o ar é empurrado na direção oposta ao voo. Assim, a força de arrasto é igual ao empuxo, por estarem na mesma direção.
Quanto a sustentação, como é uma componente perpendicular ao movimento do objeto, se iguala ao peso. Assim, temos
Passo 2
Com os dados referente ao ar padrão obtidos na tabela A.10 ao final do livro: e , temos
Para a área de referência, temos:
Podemos relacionar as forças com os seus respectivos coeficientes, da seguinte forma:
Como , assim
Como , então:
Prontinho!!