Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 10.1 - Ex. 15
O momento angular da hélice de um pequeno avião monomotor aponta para frente. A hélice gira no sentido horário, se vista de trás. (a) Logo após a decolagem, conforme o nariz do avião inclina-se para cima, o avião tende a puxar para um lado. Que lado é esse e por quê? (b) Se o avião está voando horizontalmente e repentinamente vira para a direita, seu nariz tenderá a levantar ou abaixar? Por quê?
Passo 1
(a) Conforme o avião se inclina para cima, o vetor momento angular das hélices também está sendo inclinado para cima, e portanto existe um torque resultante agindo nessa direção.
Consequentemente, as hélices exercem um torque de mesmo módulo e sentido oposto sobre o avião: existe um torque voltado para baixo que age sobre o avião.
Vamos fazer um esquema do avião visto de cima, e usar a regra da mão direita pra definir o sentido da rotação produzida por esse torque:
Então, do ponto de vista do piloto, o avião tende a puxar para a direita.
Passo 2
(b) Quando o avião vira repentinamente para a direita, o momento angular das hélices também será girado nessa direção, e portanto haverá um torque resultante sobre as hélices que aponta para a direita.
Em resposta, as hélices exerceram um torque apontando para a esquerda sobre o avião. Que efeito isso tem sobre o avião?
Vamos usar a regra dão mão direita. Olhando para a vista de cima do avião, aponte seu polegar para a esquerda (direção do torque). Agora os seus dedos curvados apontam na direção da rotação:
Do ponto de vista do piloto, o nariz do avião tende a apontar para baixo.
Resposta
(a) O avião tende a puxar para a direita.
(b) O nariz do avião tende a abaixar.