Teoria de Voo - Aula 1

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Teoria de Voo
CURSO DE PILOTO PRIVADO CIAC/ARGS
Professor: MAIA JR
ATMOSFERA
Camada que envolve a Terra, fornece oxigênio para nossa respiração e para o funcionamento dos motores, assim como meio para o voo dos aviões (sustentação).
Composição:
78% Nitrogênio;
21% Oxigênio;
1% outros gases e vapores (vapor d’água
Grandezas vetoriais:
Conceito:
São grandezas que possuem intensidade, direção e sentido.
Exemplo:
Vento com intensidade de10kt, direção horizontal e sentido leste-oeste.
Força de 50kgf, direção vertical e sentido de cima para baixo.
Representação:
VETOR - Segmento de reta (seta) de tamanho proporcional a intensidade, indicando direção, sentido e a origem indica ponto de aplicação.
Composição de vetor:
Determina a resultante de vários vetores.
Decomposição de vetor:
Determina as componentes de uma resultante.
DEFINIÇÕES DE ALGUMAS GRANDEZAS
Velocidade:
Conceito: 
Distância percorrida por unidade de tempo.
Unidades mais utilizadas:
Knot ou nó (Kt) = milha náutica por hora = 1,852 Km/h;
Milha por hora (Mph) = milha terrestre por hora = 1,609 Km/h.
Aceleração:
Conceito: 
Variação da velocidade por unidade de tempo.
Exemplo:
 10m/s² = aumento de velocidade de 10m/s a cada segundo;
 Em aviação usa-se “g” para representar a aceleração da gravidade.
 g= 9,82m/s²
Força:
Conceito: 
Ação capaz de modificar velocidade de um corpo, causar deformação ou mudança de direção.
Exemplo:
Peso é a força aplicada a massa de um corpo atraindo-o ao centro da Terra.
Unidades mais utilizadas:
Kgf (quilograma força) ou N (Newton);
Lbf (libra força).
Massa:
Conceito: 
Quantidade de matéria de um corpo. Não varia.
Exemplo:
Uma aeronave teria a mesma massa na Terra quanto na Lua, porém seu peso seria em torno de 8x menor.
Unidades mais utilizadas:
Kg (quilograma);
Lb (libra).
Peso:
Conceito: 
Força gravitacional. É variável. Produto da massa pela aceleração da gravidade. (P=M x G)
Exemplo:
Ponto de aplicação da força gravitacional em uma aeronave (CG) e varia tanto na intensidade quanto na posição, em função dos componentes, tripulação, passageiros, bagagem e combustível.
Fluido:
Conceito: 
Substância que escoa facilmente, não tem forma fixa, adaptando-se facilmente a forma do recipiente que os contém.
Exemplo:
Líquidos;
Gases.
Densidade:
Conceito: 
Massa por volume de fluido. Varia diretamente com a pressão a que são submetidos e inversamente com o volume.
Exemplo:
Densidade da gasolina = 0,72Kg/l
1ª Lei de Newton - Inércia:
Conceito: 
Palavra de origem latina, que significa preguiça.
Resistência de um corpo a iniciar movimento quando em repouso ou modificá-lo quando em movimento retilíneo uniforme. 
A resultante de todas as forças é nula, ou seja está em equilíbrio.
Equilíbrio estático: Corpo imóvel;
Equilíbrio dinâmico: Corpo em movimento. 
Exemplo:
Quanto maior a massa de um corpo maior a inércia.
2ª Lei de Newton - Dinâmica:
Conceito: 
A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é imprimida.
A força aplicada a um objeto é igual a massa do objeto multiplicado por sua aceleração.
F = m x a 
 
Exemplo:
A aceleração é que determina se um carro vai parar ou ganhar velocidade.
Trabalho:
Conceito: 
Produto da força exercida sobre um corpo pelo deslocamento produzido.
Exemplo:
Levantamento de um peso de 90 Kgf a 2 metros de altura, produzirá um trabalho de 180Kgm.
Unidades mais utilizadas:
Quilogrâmetro (Kgm) = Kgf x m;
Joule (J) = Newton x m;
Libra-pé (lb-pé) = lb x pé;
Libra polegada (lb-pol) = lb x pol
Energia:
Conceito: 
Capacidade de realizar trabalho. Pode ser química, térmica, cinética, nuclear, potencial gravitacional, de pressão e etc.
Exemplo:
Pode mudar de uma forma para outra, a exemplo de uma usina hidrelétrica:
Energia potencial da água;
Energia cinética;
Energia elétrica;
Outras formas de energia ou trabalho.
Momento (Torque):
Conceito: 
Força aplicada em um corpo através de uma alavanca em torno de um ponto de apoio descrevendo movimento de rotação.
Depende da força aplicada;
Do braço(distância entre o ponto de apoio e a força aplicada.
Exemplo:
È muito utilizado na determinação do centro de gravidade dos aviões.
Potência:
Conceito: 
Trabalho realizado em determinado tempo, ou seja leva em conta o tempo gasto para execução de um trabalho. Pode ser escrito:
P = F x d = F x v 
 t
Unidades mais utilizadas:
Horsepower (HP) = 76 quilogrâmetros por segundo;
Cavalo-vapor (CV) = 75 quilogrâmetros por segundo. 
Pressão:
Conceito: 
Força exercida em determinada área. Define-se por força dividida por área.
Exemplo:
Pressão estática = pressão atmosférica, pressão no interior de piscina;
Pressão dinâmica = fluido em movimento
Temperatura:
Conceito: 
Quantidade de agitação das moléculas de um corpo. Não confundir com calor(energia térmica).
Instrumento de medida:
Termômetro.
Escalas utilizadas:
Celsius e Fahrenheit.
Escalas absolutas:
É a menor temperatura possível na natureza, onde nenhuma molécula se move e cradas a partir de Celsius e Fahrenheit.
Kelvin e Rankine.
Temperaturas padrões:
-273ºC = zero absoluto;
 0ºC = temperatura de congelamento da água;
 15ºC = temperatura ISA (International Standard Atmosphere) ao nível médio do mar;
 100ºC = temperatura de ebulição da água.
Conversão de Temperaturas:
Celsius – Fahrenheit = ºC x 1,8 + 32;
Fahrenheit – Celsius = ºF – 32 / 1,8;
Celsius – Kelvin = ºC + 273;
Fahrenheit – Rankine = ºF + 460.
Toda operação deve ser feita somente com as escalas absolutas.
Exemplo:
Dobro de 50ºC: 50ºC + 273 = 323ºK
 323ºK x 2 = 646ºK
 646ºK -273 = 373ºC
3ª Lei de Newton – Ação e reação:
Conceito: 
Toda ação responde com uma reação de igual intensidade e em sentido contrário.
Exemplo:
Força que a hélice de um avião produz, joga o ar para trás (ação), e como reação, joga a hélice para frente, movimentando o avião.
LEI DOS GASES
Lei de Boyle-Mariote:
Conceito: 
O volume ocupado por qualquer gás a uma temperatura constante, é inversamente proporcional a sua pressão.
LEI DOS GASES
Lei de Charles:
Conceito: 
Quando um volume de um gás permanece constante, a pressão exercida por ele é diretamente proporcional a temperatura.