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 τ → 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 τ → sobre as hélices que aponta para a direita.

Em resposta, as hélices exerceram um torque τ → 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.

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