Por que o avião voa?

O feito de Santos Dumont foi conseguir que uma aeronave mais pesada que o ar voasse.

Para que um avião consiga sustentar o seu peso em pleno vôo são necessárias algumas forças:

- a força de tração proporcionada pelas hélices ou turbinas;
- a força de resistência do ar, que age sempre no sentido oposto ao movimento;
- a força peso;
- a força de empuxo.

Um avião alça vôo por meio do empuxo, ou seja, empurrado pelo ar. Entretanto, o empuxo do ar em repouso não é capaz de elevar nenhum objeto mais denso do que ele. Então, para voar, o avião deve obter um empuxo "extra" e, por isso, precisa das asas e de velocidade.

Para se manter no ar, um avião utiliza uma descoberta feita no século XVIII pelo matemático suíço Daniel Bernouilli, que passou a ser conhecida como Princípio de Bernouilli: a pressão do ar diminui quando sua velocidade aumenta. Para aproveitar esse efeito, a superfície superior da asa de um avião é curva. Assim, quando a asa se desloca na atmosfera, a corrente de ar se divide em dois fluxos, um que passa na superfície superior e outro na inferior.

Para que esses dois fluxos voltem a se encontrar, um terá de ser mais veloz do que o outro. O fluxo que passa na superfície superior, por ser mais rápido, cria uma pressão menor naquela área, que puxa a asa para cima, de acordo com o princípio de Bernouilli. Assim, surge uma força resultante vertical para cima - o empuxo. Esse movimento do ar pela asa só ocorre porque o avião se move rapidamente, graças aos seus motores, movidos por turbinas, no de aviões a jato, ou hélices.

E aqui vamos precisar de uma outra lei da Física: a Terceira Lei de Newton (ou Princípio da Ação e Reação), onde as hélices ou as turbinas empurram o ar para trás, o ar reage e empurra a aeronave para frente. E vale ainda nesse caso o Princípio da Conservação do Momento Linear. No caso do avião, a força do motor empurra o ar para trás (princípio de ação) e o ar reage e empurra a aeronave para frente (princípio de reação).

Estamos, então, falando das quatro forças citadas acima:

- a força de tração proporcionada pelas hélices ou turbinas;
- a força de resistência do ar, que age sempre no sentido oposto ao do movimento;
- a força peso;
- a força de empuxo; 

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