Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 172
Os carros de corrida Chaparral 2F de Jim Hall foram pioneiros, na década de 1960, no emprego de aerofólios montados acima da suspensão traseira para aumentar a estabilidade e melhorar o desempenho dos freios. O aerofólio tinha largura efetiva (envergadura) de e corda de 0,3 m. Seu ângulo de ataque variava entre 0° e – 12°. Considere que dados para os coeficientes de sustentação e arrasto são fornecidos pelas curvas (para seções convencionais) na Fig. 9.17. Considere uma velocidade do automóvel deh em um dia meteorologicamente calmo. Para uma deflexão do aerofólio de 12° para baixo calcule (a) a força máxima para baixo e (b) o aumento máximo na força de desaceleração produzida pelo aerofólio.
Passo 1
Nessa questão temos a utilização de aerofólios em carros, os quais são utilizados para auxiliar na dinâmica do veiculo. Assim, precisamos calcular a força máxima e o aumento na força de desaceleração.
Aplicamos os conceitos de força de arrasto e sustentação:
Lembrando que o arrasto de uma asa de envergadura finita é:
Passo 2
Como o ângulo é , a partir da figura do livro, para temos e . Assim,
Então relacionando as forças aos seus respectivos coeficientes, temos:
O impulso da frenagem aumenta à medida que o arrasto aumenta e a força normal aumenta a aderência do pneu (atrito). Logo,
Para um coeficiente de atrito igual a , de forma que conserve os pneus:
Prontinho!!
Resposta
(a)
(b)