Sustentação (aerodinâmica)






Asa de um avião Airbus A320.




Exemplo de gráfico coeficiente de sustentação-ângulo de ataque.


Sustentação é a componente da resultante aerodinâmica perpendicular ao vento relativo.[1]
A resultante aerodinâmica (RA) é uma força que surge em virtude do diferencial de pressão entre o intradorso e o extradorso do aerofólio e tende a empurrá-lo para cima, auxiliada ainda pela reação do ar (Terceira Lei de Newton) na parte inferior da mesma. Ela é representada como um vetor que, quando decomposto, dá origem a duas forças componentes que são: a força de sustentação e a força de arrasto. Graças a essa força o aerofólio é capaz de erguer-se. Se este for, por exemplo a asa de uma aeronave, esta alçará voo.
A sustentação é função da densidade do ar (densidade dividida por dois), do coeficiente de sustentação, da área da asa e da velocidade de voo elevada ao quadrado, e seu símbolo é "L" (Lift, em Inglês).


L=CLρ2SV2{displaystyle L=C_{L}{frac {rho }{2}}SV^{2}}{displaystyle L=C_{L}{frac {rho }{2}}SV^{2}}

onde:




  • CL{displaystyle C_{L}}{displaystyle C_{L}} é o coeficiente de sustentação


  • ρ{displaystyle rho } rho (rho) é a densidade do ar (1.225 kg/m³ no nível do mar)*


  • V é a velocidade de voo


  • S ou A é a área da asa


  • L é a força de sustentação produzida


um processo similar de sustentação pode ser desenvolvido para a locomoção em outros fluidos além do ar, destacadamente na água, como se necessita ao projetar hidrofólios.




Índice






  • 1 Em aeronáutica


  • 2 Em automobilismo


  • 3 Ver também


  • 4 Referências





Em aeronáutica |




Animação do fluxo em uma asa de avião.




Forças atuando na asa de um avião.


Em aeronáutica é a principal força que permite que uma aeronave com asas se mantenha em voo. Esta, ao ser maior que o peso total da aeronave, lhe permite de(s)colar.


Para a sustentação se utiliza a notação L{displaystyle L}L, do termo inglês lift, e CL{displaystyle C_{L}}{displaystyle C_{L}} para o coeficiente de sustentação, o qual sempre se busca que seja o maior possível.


Além disso, a sustentação, e em consequência, seu coeficiente, dependem diretamente do ângulo de ataque, aumentando segundo este até chegar a um ponto máximo, depois do qual o fluxo de ar que passa sobre o extradorso (parte superior da asa), não consegue correr em sua totalidade e manter-se aderido ao perfil aerodinâmico, dando lugar à "entrada em perda" ou estol (do termo inglês stall).



Em automobilismo |


Para a sustentação se utiliza a notação Fz{displaystyle F_{z}}{displaystyle F_{z}}, e Cz{displaystyle C_{z}}{displaystyle C_{z}} para o coeficiente de sustentação, já que esta força atua paralelamente ao eixo OZ do triedro de referência que se associa ao veículo.


Para poder comparar diretamente a sustentação que produzem dois veículos nas mesmas condições, se utiliza o coeficiente SCz{displaystyle SC_{z}}{displaystyle SC_{z}}, exatamente pelos mesmos motivos que no caso da resistência aerodinâmica.


SCz=Cz⋅Splanta{displaystyle SC_{z}=C_{z}cdot S_{planta}}{displaystyle SC_{z}=C_{z}cdot S_{planta}}

Nos veículos de passeio não se pode ter em conta nem aproveitar a sustentação e inclusive pode haver um pequeno coeficiente positivo.


Em muitos tipos de veículos de competição, como podem ser os da Fórmula 1, ocorre tudo ao contrário, buscando-se que seja negativo (sustentação negativa); ou seja, que o veículo seja empurrado contra o solo, com o objetivo de obter um melhor agarre ou apoio aerodinâmico, mediante superfícies como ailerons ou o aproveitamento do fundo plano. Um exemplo máximo do aproveitamento deste efeito, foi o advento das chamadas "minissaias", no final dos anos 1970, que foram proibidas no início anos 1980.[2]


Além disso, em alguns destes veículos, dependendo entre outras coisas da distribuição de massas e do tipo de tração, se buscam apoios aerodinâmicos diferentes para cada eixo, pelo que pode haver um coeficiente diferente associado a cada um deles.



Ver também |



  • Arrasto

  • Camada limite

  • Coeficientes aerodinâmicos

  • Corpo sustentante

  • Efeito solo

  • Efeito Venturi

  • Peso

  • Resistência aerodinâmica

  • Tração



Referências




  1. «What is Lift?». NASA Glenn Research Center. Consultado em 4 de março de 2009 


  2. Pergunte ao GPTotal - www.gptotal.com.br



  • Portal da aviação



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