Como é que os aviões voam?

No dia 17 de Dezembro de 1903, os irmãos Wright fizeram história: conseguiram voar seis quilómetros com uma aeronave inventada, produzida e pilotada por eles! Como é que conseguiram tal feito? Na altura ainda não existia uma explicação científica para tal proeza. Para criar aeronaves mais fiáveis, robustas, rápidas e economicamente rentáveis, que permitissem o transporte de pessoas e cargas volumosas e pesadas, era necessário compreender bem toda a física envolvida. Em 1916, Albert Einstein publicou um artigo sobre o que permite aos aviões voar. Como motivação, escreveu que “há muita obscuridade em torno destas questões”, isto é, em torno dos princípios físicos envolvidos no voar de aeronaves. Acrescentou ainda que “na verdade, devo confessar que nunca encontrei uma resposta simples para elas, mesmo na literatura especializada.” Nesse artigo, Einstein propôs uma explicação com base no Princípio de Bernoulli. Em 1917, Einstein projectou uma asa de avião (um aerofólio) e facultou-a à LVG (Luftverkehrsgesellschaft), um fabricante de aeronaves alemão. A aeronave foi produzida, mas o piloto de teste queixou-se que o avião parecia voar como uma pata prenhe (“a pregnant duck“). Em que é que teria falhado Einstein? Será que o Princípio de Bernoulli pode de facto explicar o voar de um avião? Em que é que consiste esse princípio?

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Medir o Mundo – Parte II

measures

Na primeira parte falei-vos de como medir distâncias, tempos e massas. Nesta segunda parte vou explicar como medir velocidades, pressões e temperaturas.

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Eureka!

Eureka

Antes de “mergulhar” na Eureka de Arquimedes, deixo-vos um problema famoso para pensarem:

Imaginem-se dentro de um pequeno barco de borracha numa piscina. Convosco têm uma pedra. Se lançarem a pedra à água, o nível da água da piscina sobe ou desce? Ou fica igual?

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Balão de Ar Quente

pmdmbalaoarquente018Balão de ar quente – como “funciona”?

Suponho que a questão acima seja fácil de responder para muitos: “O ar quente sobe, isto é, é mais leve que o restante ar que está à temperatura ambiente; daí que nos incêndios se recomende a andar junto ao chão, porque o fumo, que está quente, sobe, e junto ao chão poder-se-á encontrar oxigénio.” E porquê? Que efeito tem a temperatura no ar? A resposta a esta questão não só é válida para o ar, como para todos os gases, líquidos e sólidos, ou seja, basicamente para tudo. Maior temperatura leva a que, normalmente, “tudo” expanda. Esta expansão significa que o mesmo “objecto” (com “objecto” refiro-me a sólidos, líquidos e gases), com o mesmo peso, passa a ocupar um maior volume, portanto a densidade diminui (que é a razão entre a massa e o volume de um objecto). Portanto, o que foi dito anteriormente de o ar quente ser mais leve que o ar frio, não é exactamente verdade – o peso é o mesmo, a diferença é que a dada quantidade de ar quente ocupa uma maior espaço que a mesma quantidade de ar frio. Assim, o que acontece para um balão se manter “lá em cima” não é mais que um fenómeno semelhante ao de se ter um pedaço de madeira a flutuar na água.

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