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As aves têm uma forma muito única de voar que as diferencia das técnicas utilizadas pelo ser humano em suas aeronaves. Nesse caso, as asas desempenham uma dupla função, gerando tanto sustentação quanto propulsão, mesmo quando a ave está parada.

>Modelo

ID:(2056, 0)

Conceito

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ID:(15178, 0)

Conceito

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Se você analisar o vídeo de um pombo voando em uma perspectiva lateral, poderá observar como ele avança e retrai suas asas.

Durante a fase de avanço, a ave consegue gerar sustentação, enquanto na fase de recuo, busca propulsão.

ID:(1587, 0)

Conceito

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Se você estudar o vídeo de um pombo voando em uma perspectiva frontal, poderá observar como ele estende e retrai suas asas.

Durante a fase de avanço, a ave estende suas asas pela primeira vez para gerar sustentação, enquanto durante a fase de recuo, ela as estende pela segunda vez para se impulsionar para frente.

ID:(1589, 0)

Descrição

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Para modelar a asa, é necessário estimar la envergadura das asas ($L$), a largura o largura da asa ($\Delta$) e la altura da asa ($\delta$) da asa, a fim de calcular la superfície que gera sustentação ($S_w$) e o perfil total do objeto ($S_p$). Um artigo com dados para aves migratórias pode ser encontrado em [1]:

Nota: Neste caso, são fornecidas áreas de asa e envergaduras, permitindo estimar a largura como $S_w/L$. Da mesma forma, a altura da asa pode ser estimada a partir da área da seção do perfil dividida pela envergadura $S_p/L$, embora neste caso não estejamos considerando que o perfil inclui a seção do corpo da ave.

[1] "Field Estimates of Body Drag Coefficient on the basis of dives in passerine Birds" (Estimativas de Campo do Coeficiente de Arrasto do Corpo com base em Mergulhos em Aves Passeriformes), Anders Hedenström, Felix Liechti, The Journal of Experimental Biology, 204, 1167-1175 (2001).

ID:(1585, 0)

Imagem

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Quando comparamos diferentes tipos de asas, notamos que aves de rapina tendem a ter asas mais curtas e largas, enquanto aves migratórias possuem asas mais longas e estreitas. Portanto, faz sentido definir o fator asa ($\gamma_w$) como a relação entre la envergadura das asas ($L$) e o largura da asa ($\Delta$):

ID:(7043, 0)

Conceito

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Parâmetro selecionado

Cálculos

ID:(15191, 0)

Equação

>Top, >Modelo

La superfície que gera sustentação ($S_w$) pode ser estimado usando la envergadura das asas ($L$) e o largura da asa ($\Delta$) da seguinte forma:

$ S_w = L \Delta $

Condições

Variáveis

$L$

Envergadura das asas

$m$

$\Delta$

Largura da asa

$m$

$S_w$

Superfície que gera sustentação

$m^2$

Relação

ID:(4553, 0)

Equação

>Top, >Modelo

O perfil total do objeto ($S_p$) pode ser estimado utilizando la envergadura das asas ($L$) e la altura da asa ($\delta$) da seguinte forma:

$ S_p = L \delta $

Condições

Variáveis

$\delta$

Altura da asa

$m$

$L$

Envergadura das asas

$m$

$S_p$

Perfil total do objeto

$m^2$

Relação

ID:(4554, 0)

Equação

>Top, >Modelo

O fator asa ($\gamma_w$) é definido como a relação entre la envergadura das asas ($L$) e o largura da asa ($\Delta$):

$ \gamma_w =\displaystyle\frac{ L }{ \Delta }$

Condições

Variáveis

$L$

Envergadura das asas

$m$

$\gamma_w$

Fator asa

$-$

$\Delta$

Largura da asa

$m$

Relação

Este fator tende a ser maior em aves migratórias e menor em aves de rapina.

ID:(4551, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Por analogia a o fator asa ($\gamma_w$), podemos definir o fator de perfil da asa ($\gamma_p$). Isso relaciona la envergadura das asas ($L$) com la altura da asa ($\delta$) da seguinte forma:

$ \gamma_p =\displaystyle\frac{ L }{ \delta }$

Condições

Variáveis

$\delta$

Altura da asa

$m$

$L$

Envergadura das asas

$m$

$\gamma_p$

Fator de perfil da asa

$-$

Relação

ID:(4555, 0)

Equação

>Top, >Modelo

Assim como la perfil total do objeto ($P$) está relacionado com la densidade ($\rho$), o perfil total do objeto ($S_p$), o coeficiente de resistência ($C_W$), la massa corporal ($m$), la aceleração gravitacional ($g$), la constante de proporcionalidade do coeficiente de sustentação ($c$), la superfície que gera sustentação ($S_w$) e la velocidade em relação ao meio ($v$) através de

,

podemos expressar a potência em termos de o fator asa ($\gamma_w$) e o fator de perfil da asa ($\gamma_p$) como

$ P_w =\displaystyle\frac{1}{2} \rho L ^2 C_w v ^3\displaystyle\frac{1}{ \gamma_p }+\displaystyle\frac{2 m ^2 g ^2}{ c ^2 L ^2 \rho } \gamma_w \displaystyle\frac{1}{ v }$

Condições

Variáveis

Relação

Desenvolvimento

Assim como la perfil total do objeto ($P$) está relacionado com la densidade ($\rho$), o perfil total do objeto ($S_p$), o coeficiente de resistência ($C_W$), la massa corporal ($m$), la aceleração gravitacional ($g$), la constante de proporcionalidade do coeficiente de sustentação ($c$), la superfície que gera sustentação ($S_w$) e la velocidade em relação ao meio ($v$) através de

,

juntamente com as definições de la superfície que gera sustentação ($S_w$) em termos de o largura da asa ($\Delta$)

,

e o fator asa ($\gamma_w$)

,

bem como ($$) em relação a la altura da asa ($\delta$)

,

e o fator de perfil da asa ($\gamma_p$)

,

finalmente, como

.

.

ID:(9593, 0)