Questão 4
UNICAMP 2003
(UNICAMP - 2003 - 2 fase - Questão 4)
Um corpo que voa tem seu peso P equilibrado por uma força de sustentação atuando sobre a superfície de área A das suas asas. Para vôos em baixa altitude esta força pode ser calculada pela expressão
onde V é uma velocidade de vôo típica deste corpo. A relação P/A para um avião de passageiros é igual a 7200 N/m2 e a distância b entre as pontas das asas (envergadura) é de 60 m. Admita que a razão entre as grandezas P/A e b é aproximadamente a mesma para pássaros e aviões.
a) Estime a envergadura de um pardal.
b) Calcule a sua velocidade de vôo.
c) Em um experimento verificou-se que o esforço muscular de um pássaro para voar a 10 m/s acarretava um consumo de energia de 3,2 J/s. Considerando que 25% deste consumo é efetivamente convertido em potência mecânica, calcule a força de resistência oferecida pelo ar durante este vôo.
Gabarito:
Resolução:
a) A envergadura de um pardal pode ser estimada em 20 cm.
b) Segundo o enunciado:
c) Supondo que o pássaro voe com velocidade constante, a força motriz terá a mesma velocidade da força de resistência. A potência mecânica obtida, de acordo com o texto, é: