A Física nas Aeronaves

A curiosidade que sempre moveu os homens foi uma das responsáveis por ter feito com que ele, ao longo do tempo, acumulasse conhecimentos dos fenômenos da natureza e, através deles, criasse tecnologias e máquinas capazes de fazer algumas "mágicas", entre elas, a de que um objeto tão pesado (um avião comercial pesa em torno de 227 toneladas) fosse capaz de permanecer nos ares.

Nesse aglomerado de conhecimentos, as leis da física tiveram grande importância para que mágicas como essa pudessem ser realizadas. No caso das aeronaves, as três leis de Newton, que descrevem os movimentos dos objetos em termos de forças, foram de fundamental importância. Descobriu-se, em primeiro lugar, que existem duas forças com as quais precisamos "lutar" para conseguir voar: a força da gravidade, que faz com que os corpos caiam e mantenham-se "presos" ao chão, e as forças de atrito, que fazem os corpos parar e são sempre contrárias à direção de qualquer movimento. No caso de um avião em contato com o ar, a força de atrito, também chamada de força de arrasto, impedirá que ele se mova para frente. Essa força aumenta proporcionalmente à velocidade do corpo, ou seja, quanto mais rapidamente ele se deslocar, maior será o atrito por arrasto.

Vencer a força de atrito é tarefa da força de propulsão, que deve ser grande o suficiente para mover o avião para frente, uma tarefa que caberá às hélices e turbinas do avião. Já para "competir" com a gravidade, entra a força de elevação, uma ação que será realizada nas asas da aeronave. Quando o ar é 'cortado' pela asa, parte dele vai para cima da asa e o restante para baixo. Devido à geometria aerodinâmica da asa, há diminuição da pressão atmosférica em cima da asa em relação à pressão embaixo dela. É a maior pressão de baixo para cima, portanto, que supera a força da gravidade e que mantém o avião suspenso no ar.

Outra lei que explica a capacidade de voar do avião é a famosa 3ª lei de Newton, a Lei da Ação e Reação. Uma vez que a superfície curva das asas do avião joga o ar para baixo, ele reage sobre a asa e exerce uma força no sentido vertical sobre a mesma. Esse princípio é o que permite, inclusive, que os pássaros voem. Eles empurram o ar para baixo e a reação do ar empurrado é exercer uma força sobre as asas dos pássaros.