Como os aviões voam?

É bastante comum as pessoas questionarem sobre como os aviões voam, afinal, ele é mais pesado que o ar. Felizmente, para o bem da curiosidade geral, a Física tem uma explicação para este fenômeno tão interessante.

Entenda como o avião voa

Fonte: Embraer / Divulgação

No que se refere a como o avião voa, a sustentação da asa é importante. Nesse sentido, segundo Eberhardt e Anderson, da Boeing Company e Fermi National Accelerator Laboratory, existem três tipos de descrição desse fato. São elas:

• Aerodinâmica matemática;
• Princípio de Bernoulli;
• Leis de Newton.

A primeira utiliza um conceito matemático chamado circulação, usado para o cálculo da aceleração do ar sobre a asa.A circulação, por sua vez, corresponde a uma medida de rotação aparente do ar ao redor da asa. Esta descrição é bastante útil, porém ainda não permite uma compreensão fácil ou completa do fenômeno.

A explicação comum: princípio de Bernoulli

A explicação comum baseia-se no princípio de Bernoulli . Este princípio declara que caso a velocidade do ar aumente, sua pressão se reduz.O argumento é que a asa do avião consegue se sustentar pois o ar sobre ela flui de forma mais rápida, gerando uma região de baixa pressão. 

No entanto, segundo Eberhardt e Anderson, essa explicação é insuficiente. Isso porque ela não esclarece o que estimularia o ar andar mais rápido por cima da asa e também ela não fala nada sobre o trabalho realizado. Afinal, sustentação demanda potência.

As leis de Newton e a compreensão sobre como os aviões voam

Para Eberhardt e Anderson, para gerar sustentação, a asa precisa fazer uma ação e, pelas leis de Newton, a sustentação seria a reação. Para entender melhor:o ar passa pela asa e se encurva para baixo.

Pelas leis de Newton, é necessário haver uma força sobre o ar capaz de encurvá-lo e, por outro lado, deve haver também outra força igual, porém em sentido contrário, sobre a asa. Agora, a sustentação da asa é proporcional ao volume de ar sendo redirecionado para baixo, multiplicado pela velocidade da asa.

Além disso, a asa do avião consegue movimentar tanto ar porque quando este ar se curva em torno do topo da asa, ele força o ar que está acima dele acelerando-o para baixo. Em resumo, a aceleração do ar acima da asa para baixo é a responsável por dar a sustentação.