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:
Passo 1
Nesse exercício temos o jato voando a uma altitude constante. Então, no eixo y, o somatório de forças é igual a zero.
As forças atuando no eixo y são a força peso e sustentação. A força peso aponta para baixo e a de sustentação para cima. Então:
Vimos na teoria que a força de sustentação é:
A área corresponde a área de asa. Substituindo os valores dados no enunciado:
Convertendo para km/h
Essa é a velocidade de cruzeiro. 😊
Passo 2
Uma das formas de encontrar a potência é multiplicando a força pela velocidade. Mas, tem um detalhe importante! Aqui vamos utilizar a força de arrasto, pois é ela que propicia o movimento, que está acontecendo no eixo x.
No tópico anterior, vimos que a força de arrasto é
Substituindo o coeficiente de arrasto , e as outras variáveis:
Encontramos a potência necessária para manter a velocidade de cruzeiro =D