Aula 1 Arrasto

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Arrasto e Sustentação 
Mecânica dos Fluidos Aplicada 
2° Semestre 2020 
1ª parte 
Exercícios: (Potter) 
5 - Um cilindro liso de 4 m de comprimento experimenta um arrasto de 60 N 
quando sujeito a um escoamento de ar atmosférico à velocidade de 40 m/s. 
Estime o diâmetro do cilindro. Assumir Re = 105. 
A- 12,7 mm 
B- 63 mm 
C- 26 mm 
D- 4,1 mm 
1,2 
Exercícios: (Brunetti) 
6 - A asa de um avião tem 7,5 m de envergadura e 2,1 m de corda. Estimar a 
força de arrasto na asa utilizando os resultados para o escoamento sobre 
uma placa plana e admitindo a camada limite turbulenta desde o bordo de 
ataque, quando o avião voa a 360 km/h. Qual seria a redução de potência 
necessária se fosse feito o controle da camada limite de forma a assegurar 
escoamento laminar até o bordo de fuga? (=10-5 m2/s e  = 1,0 kg/m3) 
Solução: 
bordo de ataque bordo de fuga 
Admitindo turbulento desde o bordo de ataque: 
Determinar a velocidade. 
Com isso calcula-se Re 
Com Re calcula-se Ca: 
Depois calcula-se Fa: 
Somente laminar: 
A redução de potência necessária será de: 
Cálculo da Potência (N): 
Proposto 
 
7 – Água escoa sob uma Placa de 10 cm de comprimento e 20 cm de largura, 
com uma velocidade de 0,1 m/s. Determinar a força de arrasto que age na 
placa. ( = 10-6 m2/s e  = 1.000 kg/m3). 
Arrasto e Sustentação 
• A força de arrasto FD = 1/2U2 (CD A) seria  10 vezes maior para Scion X 
 
• Maior CD e maior área de projeção 
Arrasto e Sustentação 
Túnel de vento 
Arrasto e Sustentação 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
Pressão atmosférica em cima = x 
Pressão atmosférica embaixo é a mesma = x 
patm > Fora 
patm < Fora 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
Patm > Fora 
P atmosférica em cima = x 
P atmosférica embaixo é a mesma= x 
Patm < Dentro 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
+ velocidade = - pressão 
Teorema do Princípio de Bernoulli 
v0 
Quanto maior a velocidade do fluido num ponto, menor é pressão nesse ponto. 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
Patm > 
P atmosférica em cima = x 
P atmosférica embaixo é a mesma = x 
Mínima 
Patm < 
Patm < 
Patm < 
Patm < 
Patm > 
Patm > 
Patm > 
asa 
v0 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
+ velocidade = - pressão 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
As forças de pressão e forças viscosas 
agindo em um corpo bidimensional e as 
forças resultantes de sustentação e 
arrasto. 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
Figura 1: Nomenclatura utilizada em aerodinâmica relativa a perfis alares. 
Aerofólios são concebidos para fornecer uma grande força normal à corrente 
livre e um arrasto tão pequeno quanto possível. 
A prática convencional baseia-se no formato das asas dos pássaros, com 
bordo de ataque arredondado e um bordo de fuga agudo. 
O ângulo formado 
entre a corrente livre e 
a corda é chamado de 
ângulo de ataque 
As forças de arrasto e sustentação dependem da densidade  do 
fluido, da velocidade a montante U e do tamanho, forma e 
orientação do corpo, entre outras coisas. 
Arrasto e Sustentação 
Arrasto e Sustentação em aerofólios 
Aerofólios com flap com uma fenda para 
evitar a separação da camada limite da 
superfície superior e para aumentar o 
coeficiente de sustentação 
Sustentação Aerodinâmica 
Nomenclatura básica de um aerofólio 
Detalhe de seção transversal de uma asa definindo um aerofólio 
Sustentação Aerodinâmica 
Escoamento sobre uma asa. 
Sustentação Aerodinâmica 
Sustentação Aerodinâmica 
Sustentação Aerodinâmica 
Sustentação Aerodinâmica 
Efeito asa 
Sustentação Aerodinâmica