Por que o Helicóptero faz "Tuc-Tuc-Tuc"...
...E o ventilador de teto não?
Esta semana, o Blog SBTVD PAL-M resolveu esmiuçar essa questão aos seus queridos leitores.
O fenômeno de geração de ruído de um corpo em movimento em massa gasosa (no caso, atmosfera) é conhecido como "estampido ou estrondo ultra-sônico". O físico austríaco Ernst Mach previu tal fenômeno 50 anos antes da existência dos aviões a jato.
Esse ruído acontece somente quando um corpo corta a atmosfera à uma velocidade superior a velocidade do som. Nessa velocidade ocorre a separação de massas de ar (formação de vácuo). Ao passar o corpo, as massas reencontram-se de forma violenta e provocam um estrondo, idêntico ao trovão.
A velocidade do som é variável: à temperatura de Zero Grau Celsius, a velocidade é de 331 metros por segundo (quase 1200 km/h). Essa velocidade é conhecida como "Mach 1".
A 40 graus Celsius a velocidade do som aumenta para 354 metros por segundo (aproximadamente 1270 km/h).
Quando um avião voa à velodidade de 2 Mach, como o Concorde, ele se cruza o céu a 2400 km/h.
Asa de Avião
Efeito de estampido ultra-sônico em uma asa de avião ou pá de helicóptero http://negrjp.fotoblog.uol.com.br/photo20080524111243.html
Mas e quanto à pergunta do dia? Um helicóptero não voa a velocidade do som!
Mas, a velocidade periférica das pás dos rotores (de onde surgem os estampidos ultra-sônicos) é considerável!
Vamos aos cálculos:
Raio de uma pá de ventilador de teto = 0,7 m Raio de uma pá de helicóptero (Rotor Principal) = 8 m
Velocidade angular de um ventilador de teto = 450 rpm (rotações por minuto) Velocidade angular de um rotor de helicóptero = 400 rpm
Velocidade de deslocamento de um ventilador de teto = 0 km/m (fixo no teto!) Velocidade de cruzeiro de um helicóptero militar = 287 km/h
Soma de velocidades periféricas (movimento retilíneo e tangencial das pontas das hélices):
Ventilador de teto = 0 km/h + 2 x (pi) x (450/60) x 0,7 m x 3600/1000 = 118 km/h
Rotor de helicóptero militar = 287 km/h + 2 x (pi) x (400/60) x 8,18m x 3600/1000 = 1520 km/h !
Os resultados demonstram que a velocidade periférica das pás do helicóptero superam a velocidade do som.
Figura 2 Demonstração do efeito "tuc-tuc-tuc" do helicóptero http://negrjp.fotoblog.uol.com.br/photo20080524111531.html
Muito antes dos aviões, o efeito de estampido supersônico já era produzido artificialmente. O chicote do domador de leões provoca tal efeito. No vai-e-vem da ponta do chicote, a sua velocidade ultrapassa "Mach 1" e surge o fenômeno em forma de um forte estalo, sem que o chicote bata em nada.
Referências Enciclopédia da Ciência (Globo), volume 13, pagina 347
Sikorsky da FAB
Esse foi o primeiro helicóptero usado pela FAB (embora este seja português...). http://pt.wikipedia.org/wiki/Sikorsky_UH-19
UH-60 Black Hawk http://pt.wikipedia.org/wiki/UH-60_Black_Hawk
Modernos Helicópteros fabricados no Brasil http://www.helibras.com.br/detProdutos.asp?codProduto=15&linha=C&area=D
Fóruns http://www.aerotecnologia.com.br/pilotos/paginas/03a.htm http://www.google.com.br/search?hl=pt-BR&q=helicoptero+rpm&meta= http://ciencia.hsw.uol.com.br/helicoptero-black-hawk3.htm
Escrito por Jonas às 11h25
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