Questões de Engenharia Aeronáutica do ano 2013

Com relação à dinâmica do voo atmosférico, a seguinte afirmativa é verdadeira:

• A.

  um avião em voo apresenta cinco graus de liberdade.

• B.

  são cinco os tipos de forças que agem em um avião.

• C.

  os aviões devem ser obrigatoriamente estáveis estática e dinamicamente.

• D.

  o movimento de um avião, sua estabilidade e sua resposta aos comandos podem ser inteiramente estudados por meio das equações da dinâmica clássica.

• E.

  para que um avião esteja em equilíbrio, basta que a soma dos momentos em relação ao seu centro de gravidade seja nula.

Quanto ao conceito de estabilidade conforme é estudada em dinâmica do voo atmosférico e em configurações convencionais, pode-se afirmar que:

• A.

  um sistema pode ser estaticamente estável ou estaticamente instável segundo sua tendência inicial seja por retornar ou se afastar de sua condição inicial de equilíbrio.

• B.

  a estabilidade estática se refere ao movimento resultante do sistema após a perturbação de seu estado de equilíbrio.

• C.

  estabilidade estática de um sistema é definida pela tendência inicial que este apresenta quando retirado de sua condição de equilíbrio.

• D.

  quando se estuda a estabilidade dinâmica de um sistema, a resposta deste a uma perturbação é sempre oscilatória.

• E.

  um sistema estável estaticamente também é estável dinamicamente.

Considerando o estudo da estabilidade dinâmica longitudinal de um avião que apresenta configuração convencional, pode-se afirmar que:

• A.

  geralmente o estudo convencional apresenta três modos básicos de oscilação.

• B.

  a oscilação de curto período é chamada de fugoide.

• C.

  a oscilação de período longo ocorre sem variações apreciáveis da altitude de voo.

• D.

  a oscilação de curto período ocorre, praticamente, sem amortecimento.

• E.

  quanto mais alto estiver o avião, maior é o amortecimento aerodinâmico.

• A.

  a combinação de enflechamento positivo e ângulo diedro pode tornar um avião de asa baixa instável lateralmente.

• B.

  o enflechamento positivo da asa diminui a estabilidade lateral.

• C.

  o ângulo diedro é um meio utilizado para aumentar a estabilidade lateral em aviões de asa baixa.

• D.

  a fuselagem e a empenagem vertical sempre aumentam a estabilidade lateral.

• E.

  combinando enflechamento positivo e ângulo diedro negativo não há influência na estabilidade de aviões de asa baixa.

• A.

  hiperb¨®lico se M_¡Þ for maior que 1.

• B.

  hiperb¨®lico se M_¡Þ for igual a zero.

• C.

  el¨ªptico se M_¡Þ for maior que 1.

• D.

  parab¨®lico se M_¡Þ for igual a zero.

• E.

  parab¨®lico se M_¡Þ for menor que 1.

Seja uma função u(x,y) as aproximações em diferenças finitas centradas para ∂u/∂x e ∂²u/∂y² se escrevem, respectivamente como:

• A.

  

• B.

  

• C.

  

• D.

  

• E.

  

Considere as equações de Navier-Stokes com média de Reynolds (RANS) aplicáveis ao regime turbulento. Para fixar ideias, considera-se o regime incompressível tal qual é utilizado na aerodinâmica em baixa velocidade. Dos modelos clássicos de turbulência, os mais simples são baseados no conceito de comprimento de mistura. Considerando os modelos mais simples, assinale a alternativa correta.

• A.

  O modelo do comprimento de mistura de Prandtl não é baseado na hipótese de Boussinesq.

• B.

  Apesar de existir um coeficiente de viscosidade turbulenta, não é definido o coeficiente de velocidade cinemática turbulenta.

• C.

  Analogamente ao coeficiente de viscosidade molecular, o coeficiente de viscosidade turbulenta é uma propriedade do fluido.

• D.

  São modelos de uma equação de acordo com a classificação normalmente utilizada no modelamento da turbulência utilizado na mecânica dos fluidos computacional.

• E.

  Vários modelos são baseados na hipótese de Boussinesq.

No atrito do ar com um corpo em alta velocidade, ocorre transferência de calor do fluido para o corpo ou do corpo para o fluido. Considerando o modelo de um gás térmicamente e caloricamente perfeito e com auxílio da teoria da camada-limite turbulenta, com número de Prandtl igual a um, pode-se afirmar, a respeito do fluxo de calor, que:

• A.

  se a temperatura da superfície do corpo for maior que a temperatura estática do escoamento, o fluxo de calor é do corpo para o fluido.

• B.

  existe fluxo de calor para o corpo se a temperatura da sua superfície for menor que a temperatura total do escoamento.

• C.

  a direção do fluxo de calor não depende do número de Mach do escoamento.

• D.

  a temperatura da superfície do corpo para a qual a direção do fluxo é do corpo para o fluido não depende do número de Prandtl.

• E.

  sem variar o número de Mach, após várias horas de voo o fluxo de calor que era do fluido para o corpo se inverte e passa a ser do corpo para o fluido.

Existem basicamente dois tipos de túneis de vento para ensaios em baixa velocidade: os de circuito aberto e os de circuito fechado. Considerando essa informação, assinale a alternativa correta.

• A.

  O custo da construção de um túnel de circuito aberto é maior que o de circuito fechado.

• B.

  O túnel de circuito fechado requer mais energia para uma dada secção de ensaio e velocidade.

• C.

  Visualizações com fumaça são mais adequadas de serem feitas em túneis de circuito fechado.

• D.

  Túneis de circuito aberto produzem menos ruídos.

• E.

  Os túneis de circuito aberto podem ter secções de ensaio abertas ou fechadas.

As condições sob as quais um modelo é ensaiado em túnel de vento não são as mesmas que aquelas em escoamento livre. Assim sendo, são necessárias correções que eliminem as forças adicionais que surgem na secção de teste. Quanto às correções a serem feitas, em função da presença ou não de paredes laterais da secção de ensaio, assinale a alternativa correta.

• A.

  A variação da pressão estática ao longo da secção de ensaio produz uma força conhecida como empuxo horizontal.

• B.

  Deve-se corrigir o efeito de bloqueio devido ao modelo; no entanto, a esteira tem bloqueio desprezível.

• C.

  A variação do ângulo de ataque local, ao longo da envergadura do modelo de uma asa, só pode ser desprezada se a relação entre a envergadura desse modelo e a largura da secção de ensaio for menor que 0,5; para ambas as secções aberta e fechada.

• D.

  Devido à alteração da curvatura normal do escoamento, a sustentação aumenta tanto no túnel de seção fechada quanto no de secção aberta.

• E.

  A alteração da velocidade de downwash faz com que o arrasto seja maior para um dado ângulo de ataque da asa em túneis de secção fechada.