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Projetos de ciência sobre a aerodinâmica em túneis de vento

Atualizado em 20 julho, 2017

Os túneis de vento são utilizados ​​para controlar o fluxo de ar que passa por um objeto. Uma série de ventiladores gigantes impulsionam ar através de um túnel de formato arredondado. O objetivo deste experimento é o ar passar por um objeto sólido (como um carro, avião ou um modelo de uma estrutura).Os túneis de vento são utilizados ​​em inúmeros campos de estudo, desde a engenharia aeroespacial ao automobilismo. Os túneis possuem vários instrumentos sofisticados que são utilizados pelos pesquisadores para medir as forças que agem sobre o objeto. Fazendo uso de fumaça, óleo ou raios laser, os cientistas podem visualizar o fluxo de ar.

Túneis de vento permitem que os cientistas analisar o movimento do ar que passa pelas asas de um avião. (Michael Blann/Digital Vision/Getty Images)

Desenhando um projeto

Sem um túnel de vento e sua tecnologia especializada, seria difícil medir as forças que agem sobre um objeto. No entanto, existem projetos de túneis de vento que mostram os princípios aerodinâmicos, sem a necessidade de instrumentos sofisticados. Estes projetos permitem a visualização do fluxo de ar que passa por um objeto.

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Construindo um túnel de vento

A construção de um túnel de vento requer alguns materiais, ferramentas e uma certa habilidade. O túnel em si pode ser construído a partir de tubos de PVC com diâmetro de seis polegadas. Você precisará de cerca de 1,5 metros de tubulação. Que pode ser encontrado em qualquer loja de ferragens. Você também precisará de um pedaço de filme transparente, um rolo de fita adesiva transparente, um ventilador e cerca de 100 canudos cortados ao meio. Você também precisará de uma serra e um pouco de gelo seco.

Construindo um túnel de vento

Comece cortando uma janela em uma das extremidades do tubo, esta servirá para visualizar a corrente de ar. Ela deve estar posicionada a cerca de dois terços do final do cano. Utilize uma serra e faça dois cortes perpendiculares ao comprimento do tubo, estes cortes devem estar a cerca de quinze centímetros de distância entre si e possuir o comprimento de um quarto do diâmetro do tubo. Para completar a janela faça outros dois cortes perpendiculares aos cortes já realizados. Utilize o filme transparente e fita adesiva para cobrir a janela. Faça um maço com os canudos para que eles preencham a extremidade oposta a janela. Os canudos atuarão como difusores para linearizar a corrente de ar impulsionada pelo ventilador.

Visualize o fluxo de ar

Determine qual será o objeto a ser testado no nosso túnel de vento caseiro e, em seguida, coloque-o bem na frente da janela. Coloque um pedaço de gelo seco na frente do maço de canudos. Quando você ligar o ventilador uma nuvem de gelo seco fluirá através do feixe de canudos e ao redor do objeto escolhido. Caso a fumaça não for suficiente para visualizar a corrente de ar, adicione algumas gotas de água ao gelo seco. Como alternativa, você pode fazer uso de uma máquina de fumaça. Estas máquinas, em geral, servem para fazer efeitos em shows, festas ou decorações de Halloween. Para ajudar a ver a fumaça, se necessário, faça uso de uma luz estroboscópica.

Projetos de ciência

Várias hipóteses e questionamentos podem ser testados através do túnel de vento. Uma ideia é testar diferentes modelos de veículos para ver como o ar flui sobre eles. Por exemplo, coloque um caminhão e um carro de corrida para ver como o fluxo de ar se comportaria em uma estrada. A fumaça fluirá suavemente em torno do veículos que possuir a "melhor aerodinâmica". O ar criará vórtices de vento e tornar-se-a turbulento em torno de objetos que possuem uma "aerodinâmica ruim". Um modelo de avião demonstrará como o ar cria a sustentação nas asas. Procure testar diferentes tamanhos de blocos retangulares para ver como o vento passa por edifícios altos e baixos. Examine o fluxo de ar e anote o que vê. Formam-se redemoinhos de ar ao redor do objeto ? Em caso afirmativo, onde? Existe alguma maneira de mudar o objeto de modo que o ar flua de forma mais suave?

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Referências

Recursos

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