Como os aviões voam: a verdade

Publicado em 10.01.2012

Quando estiver em um avião, olhe a sua volta e pense em quantos passageiros conseguiriam explicar as forças que fazem centenas de toneladas planarem no ar. Aliás, você sabe como isso acontece?

Esqueça a explicação falaciosa de que o ar leva mais tempo para passar por cima da asa do que por baixo criando uma área de pressão sob ela. A realidade é que as aeronaves e a Terra se atraem com a gravidade. As leis de movimento de Newton nos ensinam que é necessária uma troca de forças para manter o movimento. Essa troca de impulsos é realizada pelas asas do avião, que direcionam o ar para o chão, e enquanto isso, a Terra reverte o movimento. E é basicamente isso. Fazer o ar circular. Assim um avião, um helicóptero, um pássaro, voam.

Vamos olhar com mais detalhe a circulação de ar gerada pelos aviões. O movimento terrestre arrasta o ar, e o avião “luta” contra o movimento induzido do vento, o vento de proa. Mas há outros movimentos do ar: existe um em sentido de relógio ao redor da nave. O ar vai para cima, na frente, para baixo do avião e atrás dele. A ascensão do avião é igual a diferença entre esses movimentos.

Se nós isolarmos a circulação de proa do avião, teremos o seguinte: as asas do avião direcionam para baixo o ar que sobe. Mas como elas conseguem fazer isso com tanto ar? Isso acontece porque o ar é formado por moléculas de movimento errático, que tendem a se espalhar pelo volume disponível. Quando o ar logo abaixo da asa é sugado, libera espaço para as outras moléculas.

Todo esse movimento faz a pressão diminuir embaixo das asas. Isso são as leis de movimento de Newton aplicadas ao ar acelerado. É o princípio de Bernoulli: a aceleração para baixo, do ar que circula em cima da asa, gera a ascensão. As mesmas considerações podem ser aplicadas ao volume de ar que atinge a superfície e é direcionado para cima.

Você pode estar pensando: o mesmo processo de circulação do ar se aplica aos sistemas de asas rotatórias, como os helicópteros? É a circulação do ar que mantêm eles voando, com a única diferença de que o padrão de circulação gerado pelo helicóptero é mais simétrico.

É estranho que muitas pessoas achem difícil aceitar a circulação do ar como a causa do voo dos aviões, mas aceite ela para os helicópteros.

O que vai para cima tem que descer, e o que desce tem que subir novamente. Isso se aplica a circulação do ar. Um aumento na altitude de um avião é balanceado com uma força para baixo. Em outras palavras, estando o avião na terra ou no ar, ele deixa uma “marca” que dá suporte ao peso. Mas qual o tamanho dessa marca durante um voo?

O trabalho do matemático Martin Wilhelm Kutta e do cientista russo Nikolai Zhukovsky, sobre a circulação do ar, nos permite calcular isso. A resposta é surpreendente. De fato, em um terreno plano, é infinitamente grande. O que quer dizer: não importante o quão longe esteja, qualquer área do terreno vai sentir um pouco do peso do avião.

O enorme tamanho da marca de um avião torna a força exercida na superfície muito pequena. Caso contrário, um Boeing 747 de milhares de quilogramas, com uma pequena marca, iria destruir tudo embaixo dele. Fazendo a matemática, um Boeing voando a 500 metros de altitude cria um Pascal (0,00001 Atm) de pressão. Como ele voa a altitudes muito maiores, a pressão é bem menor.

Com micro barômetros modernos, como os usados para monitorar infrassons decorrentes de terremotos, vulcões, trovões e explosões nucleares, as marcas de um avião voando muito alto podem ser observadas. Esses instrumentos podem não apenas detectar e determinar a posição dos aviões, mas até calcular o peso deles! [Science2.0]

ATUALIZAÇÃO:

Este vídeo da universidade de Cambrige prova como a explicação comum para o funcionamento da asa do avião é baboseira:

Autor: Bernardo Staut

é estudante de jornalismo e interessado por povos, culturas e artes.

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29 Comentários

  1. algo a ver com a diferença de pressão que ele gera na parte superior da asa?

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  2. Pois é bem como um amigo do parana me falava, ah anos atras ele queria convencer com essa teoria. Agora vejo que ele tem razao. Podemos observar pelas telas dos ultraleves que se a verdadeira teoria fosse real porque a parte superior nao sobe e sim fica forçando para baixo?.

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  3. Bernoulli foi insultado por essa matéria. Newton também. Sou engenheiro, e o mais básico da mecânica dos fluidos foi negligenciado e negado aqui. Quanto maior a velocidade de um fluido, menor a pressão que este exerce sobre uma superfície. Essa doeu ler… Hype, bola fora total…

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  4. Já imaginara isso. Basta ver o angulo de inclinação das asas dos aviões em relação à fuselagem. É esse angulo que “empurra” o ar para baixo, quando a aeronave se move, aumentando a pressão inferior sobre a fuselagem, portanto como diz o texto, é isso que levita a aeronave e não a passagem mais rapida do ar sobre a face superior da asa, forçada pelo desenho da mesma. Por exemplo, quando uma aeronave voa de cabeça para baixo, o que ela faz é inclinar a fuselagem de tal maneira que a inclinação da asa relativa ao solo torne-se capaz de “empurrar o ar para baixo”.Se fosse somente a passagem de ar na superficie da asa, a força de levitação, com o avião de pernas pro ar a pressao sobre a curvatura da asa empurraria o mesmo para o solo, e ele perderia a sustentação. As helicxes do helicoptero fazem a mesma função. Desviam o ar para baixo, gerando a pressão inferior de ar, o que produz a força que sustenta a aeronave.
    Simples.

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    • inverta a asa do avião e veja se ele levanta voo !!!!!!!!!!!!!!!!

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  5. Por interesse profissional resolví dar uma olhadinha no texto, já esperando algum sensacionalismo.
    Todavia, o autor pelo menos poderia ter dado uma olhadinha nos milhares de livros sobre aerodinâmica espalhados pelo planeta.
    No artigo, pegou-se uma particularidade, que denomina-se efeito-solo, e o ampliou de forma a se tornar a própria teoria.
    Claro que se consegue calcular matemáticamente o peso que um aerofólio consegue sustentar. E também o arrasto gerado. A fórmula é a pressão dinâmica vezes a superfície do aerofólio, vezes o coefifiente aerodinâmico. Já está descoberto, e é usado. Por isso que EXISTEM aviões voando.
    O filme, de um túnel de vento, mostra o efeito já conhecido e explicado por Bernoulli, um médico preocupado com a circulação do sangue na veia das pessoas, que desenvolveu a “dinâmica dos fluidos”.

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    • A inteligencia do Newton foi extraordinario.. mas o melhor genio da historia.. é o Leonardo da Vinci.. os varios cientistas usam a teoria do Leonardo da Vinci… tudo otimo explicacao sobre aviao e helicoptero.. simplesmente.. maquina capaz voar por causa do ar.. fascinante.. simples.. maquina contra ar.. futuramente, carro, onibus e etc capaz voar.. tambem.. abracos para todos..

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    • Newton foi um tremendo de um ladrão de idéias, isso sim.

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  6. pra mim oq faz o aviao voar, sao os potentes motores,tanto q existem jatos q decolan na vertical.

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    • O quê faz o homem voar de asas deltas? São motores?

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    • Então pegue um V8 bi-turbo interculado e saia voando por aí…

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  7. E todo mundo explica tudo
    Como a luz acende
    Como um avião pode voar
    Ao meu lado um dicionário
    Cheio de palavras
    Que eu sei que nunca vou usar

    Mas agora eu também resolvi
    Dar uma queixadinha
    Porque eu sou um rapaz
    Latino-americano
    Que também sabe
    Se lamentar

    E sendo nuvem passageira
    Não me leva nem à beira
    Disso tudo
    Que eu quero chegar
    -E fim de papo!

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    • Toca Raulllll…

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    • E só pra constar, o primeiro avião a voar de fato foi o 14-bis do Santos e ninguém me convence do contrário. Alguém discorda?

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    • Nossa, tenho um livro muito bom. Fala sobre Santos Dumont. Procura que é muito legal… da Editora Ties, coleção “A vida dos Grandes brasileiros” título “Santos Dumont”.

      Na verdade ja existiam os dirigíveis.
      Mas quem voou em um avião mesmo foi o Santos. Ele sempre acreditou que o homem poderia voar. E eu sou sua fã.

      A teoria de que Wright foi o primeiro a entrar no azul, diz que um tempo antes ele levantou voo, mas que a engenhoca não se sustentou sozinha e não foi um voo completo.

      E tem a invenção do relógio de pulso é magnifica ahaahhua, embora seja bem discutida!

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    • O fato de Santos Dummnot ter sido o primeiro é indiretamente reconhecido até no museu dos irmãos Right, em South Carolina.

      Lá, na entrada principal, há uma enorme foto de Santos Dummont, com aquele chapeuzinho molengo.

      Claro que o museu tem foco no “vôo” deles, mas foi basicamente uma planagem morro abaixo, partindo de uma colina próxima.

      Voar, voou, mas não levantou do chão.

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    • Eu discordo Jonatas,

      Aconselho a ler o excelente livro guia politicamente incorreto da história do brasil onde o autor coloca referências pra provar o que diz, inclusive patentes antes do 14Bis sequer ter decolado!

      Na realidade o 1o homem a voar mesmo foi Otto Lilienthal. Antes dele só se voava em balões ou presos em enormes pipas pra observar o exército inimigo como os chineses faziam!

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  8. Na, na, ni, na, não! Ainda está errado mr Staut. Vc quer aprender o certo? Enfie uma cunha de madeira na areia e terá a resposta certa. Não só terá como a verá funcionar. Quem sabe, faz o gol. Quem não sabe, explica, explica, explica.

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  9. Pra mim e uma coisa um tanto obvia. Basta lembrar q ar e matéria e como tal produz pressão qdo e deslocado com rapidez. Por isso as pás da hélice são chamadas de pás. O modo mais fácil de compreender e pensando na atmosfera como um mar de ar, onde as hélices funcionam como na água, salvaguardando e claro as diferenças entre esses elementos. Pressão de um lado e vácuo de outro, quer coisa mais simples?

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    • Grande Big Bang !!
      Beleza por aí ?
      Concordo 100% com voce !
      Abraços a todos !!

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  10. É a circulação do ar que mantêm eles voando, com a única diferença de que o padrão de circulação gerado pelo helicóptero é mais simétrico.

    De fato o processo fica mais fácil de entender nos helicópteros, e além disso, os helicópteros decolam, manobram e pousam muito mais facilmente do que os aviões, porque a sua aerodinâmica permite um controle bem maior que a do avião, digamos que ele manipula melhor essas leis do vôo.

    A nível natural, por muito tempo os biólogos observaram animais com aerodinâmica tão comprometida que não deveriam voar, mas voam. São os besouros (insetos coleópteros), comparados com insetos aerodinâmicos como mosquitos, vespas e libélulas, os besouros são corpulentos, pesados e possuem asas pequenas, isso sem falar nuns que tem trombas enormes, como o Escaravelho-Hércules e os Gorgulhos-Girafas. Na Amazônia vive o Besourão, o mais pesado inseto do mundo e o maior voador invertebrado, com seus 25 cm.

    Só mesmo a evolução, dos primeiros seres do mundo a voar, os insetos, para explicar como a vida conquistou o céu bem antes do nosso 14 bis.

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    • Em resumo, os besouros, aerodinamicamente, não podem voar, mas eles não sabem disso, então, voam.

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    • hehe, boa essa. :)

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    • Muito boa, parabens

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    • E do boi voador… Ninguém fala? rs.

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