Lista L2 - Capitulos_1 a 3_PARTE I

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Disciplina: AERODINÂMICA APLICADA – LISTA L2 – Parte I 
 
 
Exercícios – Capítulos 01, 02 e 03 até o tópico 3.5 (coeficiente de pressão) 
 
P1 em 30/11/2022* 
 
EXERCÍCIO (1): 
Começando com a figura 1.18, descreva a integração das distribuições de pressão e tensão de 
cisalhamento sobre uma superfície (corpo) bidimensional em termos de força e momentos. 
 
EXERCÍCIO (2): 
Escrever as equações para as forças e momento por unidade de envergadura em termos dos 
coeficientes adimensionais introduzidos. 
 
 
Considere: 
 
dx = ds cos  
dy = -(ds sen ) 
S = c (1) 
 
Substitua as relações acima nas equações para as forças e momentos, divida por q, e 
posteriormente por S = c (1). 
 
EXERCÍCIO (3): 
Considere um aerofólio com um ângulo de ataque de 12 °. Os coeficientes de força normal e axial são 
1,2 e 0,03, respectivamente. Calcule os coeficientes de sustentação e arrasto. 
 
EXERCÍCIO (4): 
Considere um aerofólio NACA 2412. A seguir está uma tabulação dos coeficientes de sustentação, 
arrasto e momento sobre a ¼ da corda para este aerofólio, como uma função do ângulo de ataque. 
 (degrees) cl cd Cm,c/4 
-2.0 0.05 0.006 -0.042 
0 0.25 0.006 -0.040 
2.0 0.44 0.006 -0.038 
4.0 0.64 0.007 -0.036 
6.0 0.85 0.0075 -0.036 
8.0 1.08 0.0092 -0.036 
10.0 1.26 0.0115 -0.034 
12.0 1.43 0.0150 -0.030 
14.0 1.56 0.0186 -0.025 
 
A partir dessa tabela, plote em papel milimetrado a variação de xcp / c em função de . 
 
EXERCÍCIO (5): 
Considere um Learjet voando a uma velocidade de 250 m/s a uma altitude de 10 km, onde a 
densidade e a temperatura são 0,414 kg/m3 e 223 K, respectivamente. Considere também um modelo 
em escala de um quinto do Learjet sendo testado em um túnel de vento no laboratório. A pressão na 
seção de teste do túnel de vento é 1 atm = 1,01 x 105 N/m2. Calcule a velocidade, temperatura e 
densidade necessárias do escoamento de ar na seção de teste do túnel de vento de forma que os 
coeficientes de sustentação e arrasto sejam os mesmos para o modelo do túnel de vento e o avião 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA 
 Curso de Graduação em Engenharia Aeronáutica 
real em voo. A relação entre pressão, densidade e temperatura é dada pela equação de estado 
descrita no Problema 1.1 (livro de referência). 
 
EXERCÍCIO (6): 
O objetivo deste problema é dar uma ideia da magnitude do número de Reynolds apropriado para 
aviões reais em voo real. 
a) Considere um avião DC-3. O comprimento da corda da raiz da asa (distância da frente até a 
parte traseira da asa onde a asa se junta à fuselagem) é 14,25 pés. Considere o DC-3 
voando a 200 milhas por hora ao nível do mar. Calcule o número de Reynolds para o 
escoamento sobre a corda raiz da asa. 
b) Considere o F-22. O comprimento da corda onde a asa se junta ao corpo central é de 21,5 
pés. Considere o avião fazendo um voo em alta velocidade a uma velocidade de 1320 pés/s 
ao nível do mar (Mach 1,2). Calcule o número de Reynolds na raiz da asa. 
 
EXERCÍCIO (7): 
Considere a aeronave de transporte civil Airbus A-380, mostrada nas três vistas abaixo. A aeronave 
está em cruzeiro a uma velocidade de 587 mph e a uma altitude de 43000 ft, onde a densidade do ar 
é de 4,95 x 10-4 slug/ft3. O peso e a área em planta da aeronave são de 1.254.429 lb e 9.095,504 ft2, 
respectivamente. O coeficiente de arrasto em cruzeiro é da ordem de 0,0135. Calcular o coeficiente 
de sustentação e a razão L/D em cruzeiro. 
 
EXERCÍCIO (8): 
Pesquisar em livros de projeto aeronáutico os valores médios de carregamento de asa (wing loading) 
para categorias de aeronaves civis (aeronaves de 40 até 90 lugares). Listar esses valores em uma 
tabela. 
 
EXERCÍCIO (9): 
Um modelo de asa com corda constante é colocada em um túnel de vento subsônico ao longo da 
enverdagura. A asa possui um perfil NACA 2412 e um comprimento de corda de 1,3 m. O 
escoamento na seção de teste está na velocidade de 50 m/s em uma condição ISA ao nível do mar. 
Se a asa está com 4 de ângulo de ataque, calcular: (a) cl, cd e cm,c/4; (b) a sustentação, o arrasto e 
momentos sobre o centro aerodinâmico, por unidade de envergadura; 
 
EXERCÍCIO (10): 
Uma sonda estática de Pitot é usada para medir a velocidade de um avião que voa a 3000 m. Se a 
leitura da pressão diferencial for de 3 kPa, determine a velocidade do avião. 
 
EXERCÍCIO (11): 
Um pequeno avião voa a 150 km/h no ar padrão numa altitude de 1000m. Determine a pressão de 
estagnação no bordo de ataque da asa. Em um certo ponto perto da asa, a velocidade do ar relativo à 
asa é 60 m/s. Calcule a pressão nesse ponto. 
 
EXERCÍCIO (12): 
Ar escoa em regime permanente e com baixa velocidade através de um bocal horizontal que o 
descarrega para a atmosfera. Na entrada do bocal, a área é de 0,1 m2 e, na saída, 0,02 m2. 
Determine a pressão manométrica necessária na entrada do bocal para produzir uma velocidade de 
saída de 50 m/s. 
 
 
Observação: 
* a) Essa Lista L2 (Parte I) deve ser entregue no dia da Avaliação P1 (em 30/11/2022*) de 
maneira eletrônica através do e-mail abaixo: 
 
 odenir.aero.ufu@gmail.com (não enviar para outro e-mail) 
 
 b) Podem participar desta atividade ao mesmo tempo no máximo 2 alunos. A lista deve ser 
manuscrita! 
 
 
 
mailto:odenir.aero.ufu@gmail.com