prova 2 aerodinamica 2017 1

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Segunda Prova de Aerodinâmica – Primeiro semestre de 2017 – 
Curso de Projetos de Estruturas Aeronáuticas 
NOME: DATA: 
 
1. Na figura abaixo, tem-se um caminhão com duas carretas. Nas regiões indicadas, mostre por qual 
motivo cada uma delas desempenha um papel relevante para o arrasto global do veículo e sugira 
soluções em projeto para melhoria, também, em cada uma. 
 
Figura 1. Caminhão típico com duas carretas – identificação dos pontos críticos para o arrasto global. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Leah Kirchmann é uma ciclista olímpica canadense de circuito de rua. As figuras abaixo mostram 
ensaios em túnel de vento, realizados com ela, para melhorar a aerodinâmica dos aparatos 
(roupa, capacete, etc.), da bicicleta e do posicionamento da atleta. Com relação ao ensaio, 
responda: 
 
A) B) 
C) 
Figura 2. A) Vista Frontal do posicionamento da atleta; B) Correção de postura e capacete; C) Vista da 
bicicleta sem a capa aerodinâmica na roda traseira. 
 
A) Qual a utilidade da capa aerodinâmica na roda traseira e por qual motivo não se coloca também 
na roda dianteira. 
B) Descreva qual o posicionamento mais adequado para atleta, levando em conta todas as 
considerações de despenho durante a competição. 
C) Trace considerações a respeito da bicicleta da atleta com relação ao desempenho aerodinâmico. 
D) Em que medida este ensaio em túnel de vento não representará as condições reais? 
 
 
3. Os aerofólios para escoamentos supersônicos são em formatos de losango para melhor gerar 
sustentação. A figura abaixo mostra as caracterísitcas de um escoamento supersônico sobre um 
aerofólio em formato losango. 
 
Figura 3. Escoamento supersônico sobre um aerofólio losango. Onda de choque oblíqua (“Oblique 
Shock”); Escoamento Relativo (“Relative Airflow”); Ângulo de Ataque (“Angle of Attack”); Onda de 
Expansão (“Expansion Wave”); Escoalmento (“Airflow”); Sustentação (“Lift”); Arrasto (“Drag”); 
 
Explique porque se forma a onda de choque obliqua e o que é a onda de expasão e como ela se 
forma. Mostre porque a pressão no extradorso é menor do que no intradorso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Um termômetro acoplado em uma aeronave sobrevoando uma região cuja a distribuição 
de temperatura é dada por: 
Ɵ(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑡) = 𝑥
−2
2
+ sen(−𝑡𝑦), 
E sendo a velocidade da aeronave dada por 
�⃗� (𝑥, 𝑦, 𝑡) = 𝑦−1 ∙ 𝑖̂ − 2 ∙ 𝑧 ∙ 𝑒𝑥∙𝑦∙𝑧 ∙ �̂� 
Calcule: 
a) ∇T, 
b) 
𝜕Ɵ
𝜕𝑡
, 
c) 
𝐷Ɵ
𝐷𝑡
=
𝜕Ɵ
𝜕𝑡
+ �⃗� ∙ ∇Ɵ. 
d) Qual o significado físico de cada termo da derivada substancial calculada na letra C? 
Obs: ∇=
𝜕
𝜕𝑥
∙ 𝑖̂ +
𝜕
𝜕𝑦
∙ 𝑗̂ +
𝜕
𝜕𝑧
∙ �̂�