Empuxo (aerodinâmica)

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As forças que atuam no princípio de Arquimedes.

Foi o filósofo, matemático, físico, engenheiro, inventor e astrónomo grego Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) quem descobriu como calcular o empuxo. Arquimedes descobriu que todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo.

Em física, o empuxo é uma força de reação descrita quantitativamente pelas segunda e terceira leis de Newton. Quando um sistema expele ou acelera massa em uma direção, a massa acelerada vai causar uma força de igual magnitude mas em sentido oposto.

Pássaros normalmente conseguem empuxo durante o voo batendo suas asas.

Em engenharia mecânica, a força aplicada a uma superfície em uma direção perpendicular a essa superfície, é chamada empuxo.

Exemplos

Forças num aerofólio em voo.

Em termos aerodinâmicos, um avião gera empuxo para a frente quando o ar é empurrado na direção oposta ao voo. Isso pode ser feito de várias maneiras, incluindo as lâminas móveis de uma hélice, ou uma turbina, empurrando o ar na parte traseira de um motor a jato, ou expelindo gases quentes de um motor de foguete.

Um foguete é impulsionado adiante por uma força de empuxo igual em magnitude , mas oposta no sentido, a taxa de tempo de momento dos gases de exaustão acelerados da câmara de combustão para o bocal. Esta é a velocidade de exaustão em relação ao foguete, vezes a taxa de tempo em que a massa é expelida, ou em termos matemáticos:

<math>\mathbf{T}=\frac{dm}{dt}\mathbf{v}</math> onde:

• T é o empuxo gerado (força)
• <math> \frac {dm} {dt} </math> é a taxa de massa em relação ao tempo (taxa de fluxo de massa na exaustão);
• v é a velocidade dos gases de exaustão medida em relação ao foguete.

Para o lançamento vertical de um foguete, o empuxo inicial precisa ser maior que o peso.

Ver também

• Força aerodinâmica
• Empuxo vetorial, o sistema de empuxo mais comum nos foguetes modernos

Ligações externas

• What is Thrust (em inglês). Página visitada em 23/04/2013.
• Rocket Thrust (em inglês). Página visitada em 23/04/2013.
• Rocket Thrust Equation (em inglês). Página visitada em 23/04/2013.