A Biofísica do vôo

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A Biofísica do vôo
Tipos de vôos desenvolvidos por animais
Evolução e adaptações para o vôo
Biomecânica do vôo
Prof. Alexandre Queiroz
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Pára-quedismo
Deslocamento vertical para baixo (com redução de velocidade.
Força de arrasto ou arrastamento (resistência do ar) redução da velocidade depende da área efetiva de atrito (pára-quedas).
Planeio
Semelhante ao pára-quedismo, mas também ocorre deslocamento horizontal
Vôo propulsionado ou vôo propriamente dito
Existe realização de trabalho para a manutenção e locomoção no ar.
Tipos de vôos desenvolvidos pelos animais
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Animal pára-quedista
Sapo voador de borneu – Rhacoporus dulitensis
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Esquilo voador
Galucomis volans
Animais planadores
Colugo ou lêmur voador
Cynocephalus variegatus)
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Animais planadores
Lagarto planador
Draco volans
Peixe voador
Cypselurus haterurus
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Animais planadores
Serpente voadora
Chrysopelea pelias
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Aves, morcegos e insetos
A potência é fornecida pelos músculos que movimentam as asas
Quando a força de sustentação é maior que o peso do animal e a força de impulso for maior que o arrasto então o animal executará um vôo ascendente e acelerado
Animais “realmente”voadores
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Achados fósseis
Archaeopteryx lithographica
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Evolução para o vôo
Hipótese arborícola
Hipótese terrestre
Hipótese Jesus Cristo (lagarto Basilicus sp)
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- Reconstrução de fóssil de dinossauro de 80 milhões de anos encontrado no deserto de Gobi na Mongolia, mostrando que a miniaturização foi um marco para o surgimento das aves e um precursor necessário para o vôo (Credito: F. Ippolito, American Museum of Natural History).
Evolução para o vôo
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Ausência de dentes e
de maxilas pesadas
Pescoço longo, muito flexível e com várias vértebras
Presença de um esterno em forma de quilha com grande área para inserção muscular
Ossos das assas e das pernas fusionados
A massa de ossos comparada a massa do corpo tem a menor proporção entre os
vertebrados terrestres;
Poucas vértebras
 caudais fusionadas
terminalmente
no pigóstilo
Vértebras
fusionadas
à cintura
pélvica
formando o
sinsacro
Tronco com
vértebras fixas
Evolução para o vôo
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Biomecânica do vôo
Efeito asa e efeito aerofólio na mão do lado de fora do carro
Faça isso em casa (ou melhor no carro) mas nunca dirigindo!!
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Princípio de Bernoulli
Daniel Bernoulli
 (1700-1782) 
Quanto maior a velocidade de um fluido menor será a sua pressão. E vice-versa!
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Ângulo de ataque
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Ângulo de ataque
O mesmo efeito no deslocamento de barcos a vela
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Decolagem
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Biomecânica do vôo propulsionado
POTÊNCIA MECÂNICA DE VÔO
Relacionado com a energia disponível e o consumo de oxigênio e a alimentação do animal.
Potência induzida – sustentar o peso no ar (pairar).
Potência parasita – utilizada para superar o arrasto gerado pelo atrito do ar.
Potência de perfil – utilizada para superar o arrastamento de perfil das asas.
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Relação entre potência mecânica e as formas do corpo e das asas
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Relação entre potência mecânica e as formas do corpo e das asas
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Coeficiente de penetração e curvas
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Aterrisagem
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