(UNICAMP)sustentação do avião

(UNICAMP)Em  junho  de  2017  uma  intensa  onda  de  calor  atingiu  os EUA, acarretando uma série de cancelamentos de voos do aeroporto  de  Phoenix  no  Arizona.  A  razão  é  que  o  ar  atmosférico  se  torna  muito  rarefeito  quando  a  temperatura  sobe muito,  o  que  diminui  a  força  de  sustentação  da aeronave  em  voo.  Essa  força,  vertical  de  baixo  para  cima,  está associada à diferença de pressão AP entre as partes inferior e superior do avião. Considere um avião de massa m= 3x10^5kg em  voo  horizontal.  Sendo  a  área  efetiva  de  sustentação  do  avião 
A=500m²,  na  situação de voo horizontal AP, vale:

R:6x10^3 N/m²

Esse tipo de questão como eu começo ?
A Força do Ar de sustentação é o Empuxo do ar ?
:scratch:

É só seguir a definição padrão de pressão. P = F/A. Nesse caso, a força é o próprio peso do avião (mg)

Nota: A situação pode ser compreendida de uma forma melhor com a equação da dinâmica dos fluidos de Bernoulli. A diferença de pressão é consequente da velocidade de "escoamento" do ar.

Não. A força é devida apenas à diferença de pressão entre a parte inferior e a parte superior da asa:


Com o avião em movimento (acima de uma certa velocidade, entre 200 e 300 km/h), devido ao perfil da asa, o ar passa mais rapidamente acima do que abaixo da asa.
A pressão do ar é inversamente proporcional à sua velocidade: na parte superior da asa a pressão do ar é menor do que a pressão na parte inferior.
Como consequência aparece o ∆p que empurra o avião para cima

∆p = F/A ---> ∆p = m.g/A ---> ∆p = 3.10⁵.10/5.10² ---> ∆p = 6.10³ Pa

Elcioschin escreveu:Não. A força é devida apenas à diferença de pressão entre a parte inferior e a parte superior da asa:


Com o avião em movimento (acima de uma certa velocidade, entre 200 e 300 km/h), devido ao perfil da asa, o ar passa mais rapidamente acima do que abaixo da asa.
A pressão do ar é inversamente proporcional à sua velocidade: na parte superior da asa a pressão do ar é menor do que a pressão na parte inferior.
Como consequência aparece o ∆p que empurra o avião para cima

∆p = F/A ---> ∆p = m.g/A ---> ∆p = 3.10⁵.10/5.10² ---> ∆p = 3.10³ Pa

Sim, eu estava me referindo justamente à força que deveria ser usada para o cálculo da diferença de pressão. Como o corpo está em equilíbrio dinâmico, tal força é igual ao peso (em módulo)

Giovana Martins escreveu:

Pelo enunciado a força de sustentação tem a seguinte orientação: direção vertical e sentido de baixo para cima. A força gravitacional que age no avião compensa a força de sustentação, logo:

Fg=Fs -> Fs=mg (1)

Ainda pelo enunciado, a força de sustentação está associada a uma diferença de pressão. Sabemos que:

F=pA

Mas, convenientemente, podemos adaptar a relação acima de tal modo que:

F=∆pA

Sendo assim:  

Fs=∆pA (2)

De (1) e (2):

∆pA=mg

500.∆p=3.10⁵.10

∆p=6000 N/m²

Quanto a sua outra pergunta, confesso que tive que ir pesquisar, pois eu não saberia responder com precisão. Procurando pela internet eu achei um artigo (clique na palavra artigo) interessante da UFRGS, veja se ele te ajuda.

Não entendi como a expressão P=F/A virou F=∆p/A

"Não entendi como a expressão P=F/A virou F=∆p/A"

- A força é produto da pressão pela área. 

- Eu apenas reescrevi a relação de uma forma conveniente, pois a questão nos diz que a força de sustentação relaciona-se com uma diferença de pressão.

Entendi agora.Valeu! Sempre que existir diferença de pressão num corpo, tem força.

Entendi, eu estava relacionando com o Empuxo, mas, agora ficou mais claro !!
Muito Obrigada pela ajuda