Comparação da asa de um avião comercial e do Air Race e também do aerofólio do carro de formula 1

Samuel Gonçalves Motta

Primeiramente para um avião voar, ele precisa vencer duas forças, a resistência do ar contra o avião, por isso que os aviões tem as hélices e turbinas para dar um impulso e vencer a resistência do ar e a outra é o seu próprio peso, que é força causada pela gravidade, para isto é preciso criar uma força mais poderosa que o seu peso. A solução foi criado pelo físico Daniel Bernoulli, fala que “quando a velocidade de passagem do ar(fluido) por uma superfície aumenta a pressão diminui”. Com isso os engenheiros começaram a utilizar o princípio de Bernoulli, projetando uma asa com uma curva mais acentuada na parte de cima do que na de baixo, para que o ar passe mais rápido na parte de cima (isto acaba diminuindo a pressão) e mais devagar na parte de baixo (mantendo a pressão mais alta), com esta diferença de pressão surge a força de sustentação que é maior que a força peso mantendo o avião no ar. É assim que é asa de um avião comercial.

 Na figura ao lado mostra uma asa de um avião comercial
Fonte: Google

Já a asa do avião Air Race, tem uma curvatura idêntica tanto em cima quanto em baixo para conseguir fazer acrobacia. O avião consegui voar por causa do ângulo de ataque, que é o ângulo formado pela corda do aerofólio e a direção em relação ao vento. As asas do avião se desloca para baixo conforme avanço do ar permitindo que o piloto faça manobras e pilotar de cabeça para baixo.

Na figura acima mostra este ângulo de ataque. Fonte: Google

Na imagem abaixo mostra a asa de um avião Air Race dentro de um túnel de vento:

Fonte: No site da RedBull, o link esta nas referencias.

O carro de Fórmula 1 usa um aerofólio que é uma asa de um avião só que de cabeça para baixo, que serve para manter o carro no chão em alta velocidade. A diferença é que a asa do avião sustenta o avião no ar, já o aerofólio ele canaliza a força do vento (usa a pressão do ar) com efeito contrário, ele força o carro para baixo mantendo o carro no chão e tornando mais rápido nas curvas. Como diz o Eng. Célio Fontão Carril Jr., da escola Politécnica da USP “Essa força chamada de pressão aerodinâmica é obtida por dois fatores: o formato do aerofólio com uma face curva e outra achatada e, principalmente, seu ângulo de inclinação.” O carro de formula 1 possui dois aerofólio o frontal e o traseiro. O aerofólio frontal tem um ângulo de inclinação que faz com que o ar passe por cima da asa fazendo uma pressão, mantendo o carro no chão e o aerofólio traseiro funciona igual ao frontal só que a pressão é maior e pode ser trocado conforme a pista para manter a estabilidade do carro.

 

Na figura acima mostra um aerofólio traseiro dentro de um túnel de vento. Fonte: Google 

Na figura acima mostra um aerofólio frontal. Fonte: Google

Referências: 

Redbull, "Entenda de uma vez por todas como voam os aviões", disponível em: <http://www.redbull.com/br/pt/motorsports/stories/1331785681405/entenda-de-uma-vez-por-todas-como-eles-voam> . Acesso em 09 de outubro de 2016.

UFRGS, "O que faz um avião voar?", disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20031/Andre/>. Acesso em 09 de outubro de 2016.

Mundo Estranho, "Como o avião voa?", disponível em: <http://mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/como-o-aviao-voa/>. Acesso em 09 de outubro de 2016.

Física aqui, "Como funciona a asa de um avião?", disponível em:  <http://fisicaqui.blogspot.com.br/2010/05/como-funciona-asa-de-um-aviao.html>. Acesso em 09 de outubro de 2016.
Mundo Estranho, "Para que serve o aerofólio dos carros de formula 1?", disponível em: <http://fisicaqui.blogspot.com.br/2010/05/como-funciona-asa-de-um-aviao.html>. Acesso em 09 de outubro de 2016.
Enciclopediaf1, "Aerofólio", disponível em: <http://www.enciclopediaf1.com.br/por_dentro_da_f1/aerofolio-2>. Acesso em 09 de outubro de 2016.