Questões de Concurso sobre Aerodinâmica

Durante uma apresentação da Esquadrilha da Fumaça, um piloto de massa m executa um looping perfeitamente circular de raio R em um plano vertical, como mostra a Figura.

Ao atingir o ponto mais alto da trajetória (ponto P), o piloto fica de cabeça para baixo e experimenta a sensação de imponderabilidade, ou seja, a força de contato exercida pelo assento sobre ele é momentaneamente nula. O módulo da aceleração da gravidade é g.

Desprezando-se a resistência do ar e assumindo-se que, devido à potência do motor, a energia mecânica do piloto permanece constante durante a manobra, a intensidade da força exercida pelo assento sobre o piloto no ponto mais baixo da trajetória (ponto Q) é

Em uma ação judicial envolvendo acidente ocorrido em pista de testes automotivos, o juízo determinou a realização de perícia física com objetivo exclusivo de verificar a coerência entre a velocidade registrada e a carga dinâmica medida no trecho onde ocorreu o evento. O trecho da pista analisado consiste em um arco de circunferência contido em um plano vertical, de raio constante R, conforme ilustra a figura a seguir. No instante considerado, o veículo encontra-se exatamente no ponto mais baixo geométrico desse arco. A velocidade do veículo nesse ponto é tangencial à trajetória e tem módulo v.

Figura – Diagrama ilustrativo do movimento automotivo na coordenada investigada

A análise dinâmica deve ser feita para o movimento do centro de massa do veículo. Admita que, para a precisão requerida, as dimensões do veículo e a altura do centro de massa podem ser desprezadas quando comparadas a R. Considere ainda a pista rígida e despreze resistência do ar e oscilações da suspensão.

No ponto mais baixo, há uma plataforma instrumentada que mede a força normal N exercida pelo veículo sobre a pista. O sistema eletrônico da plataforma não exibe N em newtons: ele exibe um valor em quilogramas, chamado aqui de massa indicada m_i, definido pela seguinte equação:

m_i = N / g

Ou seja, m_i é o valor numérico obtido ao dividir o módulo da força normal pelo módulo da aceleração gravitacional g.

Durante a medição foram registrados:

• mi = 1500 kg

• R = 10 m

• v = 7,0 m/s

• g = 9,8 m/s²

Com base nessas informações, determine a massa real do veículo e assinale a alternativa correta.

Um piloto de Fórmula 1 passa com 240 km/h em curva fechada, que corresponde a 1/4 de circunferência de 20 metros de raio. A massa do piloto e do carro é de 80kg e 760 kg, respectivamente.

Considerando o texto, avalie as proposições a seguir:

I. A magnitude da força centrífuga sentida pelo piloto é de 1,8×10⁴ N.

II. O piloto sente uma força centrípeta na direção do centro da curva.

III. O piloto sente uma força centrífuga na direção oposta ao centro da curva.

A partir do experimento é CORRETO concluir o que se afirma em:

Um técnico precisa arrastar um baú metálico de ferramentas que está apoiado sobre o convés de um navio atracado. O baú encontra-se em repouso sobre o piso de madeira, e a corda utilizada para puxá-lo é antiga, podendo suportar tensão máxima de 577 N antes de se romper. O coeficiente de atrito estático entre o baú e o convés é μₑ = 0,577 (≈ 3^-(1/2)). O técnico decide tracionar a corda fazendo um ângulo θ em relação ao plano horizontal do convés, de modo que a componente vertical da tração reduza o atrito. O objetivo é determinar o ângulo θ (em radianos) que permite arrastar o maior peso possível do baú sem que a corda se rompa. Com base nesses dados, qual é o valor aproximado do ângulo θ?

Qual alternativa apresenta uma vantagem dos compressores centrífugos em aplicações industriais?

A dinâmica dos fluidos descreve o movimento de líquidos e gases, um camp incluindo a engenharia aeronáutica e a fisiologia cardiovascular. O Princípio de Bernoulli é uma ferramenta fundamental para analisar o fluxo de fluidos ideais. Dado o contexto de um fluido ideal (incompressível e sem viscosidade) em escoamento, analise as afirmativas a seguir.

I.A Equação da Continuidade, que expressa a conservação da massa, implica que, quando um rio encontra um trecho mais estreito, a velocidade de sua correnteza diminui para que mais água possa passar pelo mesmo local ao mesmo tempo.

II.O Princípio de Bernoulli estabelece que, em um fluxo horizontal, as regiões onde a velocidade do fluido é maior são também as regiões onde a pressão exercida pelo fluido é menor.

III.A força de sustentação que atua na asa de um avião é explicada pelo Princípio de Bernoulli, pois o ar que passa pela parte superior da asa, por ser mais lento, cria uma zona de alta pressão que empurra a asa para cima.

Está correto o que se afirma em:

Qual é o principal mecanismo pelo qual a energia eólica é convertida em energia elétrica em um aerogerador?

Segundo uma revista especializada em carros, o veículo Renault Sandero RS, motor 2,0, câmbio manual de 6 marchas, abastecido com etanol, consegue acelerar de 0 a 100 km/h em 9,7 segundos.

Nessa situação, a aceleração média do veículo será aproximadamente de:

Se, na decolagem, uma aeronave necessita atingir a velocidade mínima de 80 m/s, com uma aceleração minima de 4 m/s² para decolar, então a pista deverá ter pelo menos 800 m de comprimento, para uma decolagem segura.

Em um sistema rotativo totalmente balanceado, as reações de apoio devido às forças aplicadas são nulas, mas não às devidas aos momentos.

No monitoramento de equipamentos, uma indicação de deterioração das suas condições é um aumento, durante o tempo de operação, do valor RMS (Root Mean Square), que é calculado a partir do sinal no domínio do tempo pela equação a seguir, em que n é o número de medições e x_i é o valor medido.

RMS $=$ $\sqrt{\begin{array}{c}Lim\\ T\to \infty \end{array}\frac{1}{T}\begin{array}{c}T\\ \int \\ 0\end{array}{x}^2(t)dt}=\sqrt{\frac{1}{n}\begin{array}{c}n\\ \sum \\ i=1\end{array}{x}_i^2}$

Na reversão de movimento, quando θ = 0^o ou θ = 180^o , a aceleração e a velocidade instantânea da articulação B são nulas.

O mecanismo possui três graus de liberdade: a rotação da manivela m em torno do pivô O; a rotação da biela b; e o deslocamento linear do ponto B ao longo do eixo x.

Em um porta-aviões as aeronaves pousam em uma pista útil de 100 m. Se a velocidade com que o avião toca a pista de tal embarcação é de aproximadamente 252 Km/h, determine o módulo da sua desaceleração média, em m/s:

Considere o escoamento do tipo camada-limite bidimensional sobre placa plana semi-infinita. A espessura da camada é dada por 5 (ν.x / U∞)^1/2 onde ν é a viscosidade cinemática; x, a distância do bordo de ataque da placa e U∞, a velocidade do escoamento fora da camada-limite. A um metro do bordo de ataque da placa, para Reynolds igual a 10⁵, a espessura da camada-limite é da ordem de:

A equação de Bernoulli utilizada na aerodinâmica em regime incompressível se escreve como p + ½ ρ U² = Constante. O valor da constante é conhecido das condições do escoamento não perturbado, p é a pressão estática; ρ, a massa específica do fluido e U, a velocidade no ponto considerado. A partir da equação de Euler, obtém-se a equação de Bernoulli considerando-se:

Em comparação com as técnicas de diagnóstico a laser, a espectroscopia de emissão tem as seguintes limitações:

Enquanto todos os objetos emitem radiação visível, como descrito pela lei de Planck, a intensidade radiante é invisível a olho nu para temperaturas abaixo de

O sistema de equações que descreve o movimento de um fluido compressível, tal como é utilizado na dinâmica dos gases térmica e caloricamente perfeitos, é deduzido com base em três leis da física clássica, a saber:

Uma asa reta formada de aerofólios NACA 23012 é colocada em um túnel de vento e se estende de uma parede a outra do túnel de modo que o escoamento possa ser considerado bidimensional. A corda do modelo vale 1,3 m, e as condições dentro da seção de teste simulam a atmosfera a 3 km de altitude onde a massa específica é igual a 0,91 kg/m³. A velocidade na seção de teste é de 360 km/h. Qual é a sustentação por unidade de envergadura que deve ser medida pela balança quando o ângulo de ataque for de 4 graus? Qual é o valor da circulação da velocidade para um circuito que envolva a asa? Os dados experimentais disponíveis para o aerofólio NACA 23012 indicam que o ângulo de ataque para sustentação nula é igual a –1,2 graus, e o valor do C_lα é igual a 0,104 por grau.