Biofísica do voo

BIOFÍSICA DO VOO
O referente trabalho é uma reprodução baseada na apostila de Biofísica, do curso de Química – Bacharelado, da Universidade do Vale do Paraíba (UniVap), criada pelo Prof. Dr. Sérgio Pilling.
Biofísica do vôo
A dinâmica desenvolvida pelos animais (pássaros, inseto, morcegos, etc.) que realizam movimentos aéreos para se locomover permite classificar tais movimentos em três tipos: pára-quedismo, planeio e o vôo propulsionando.
O pára-quedismo é o deslocamento vertical para baixo (com redução de velocidade), havendo uma força de arrasto, onde a redução da velocidade depende da área efetiva de atrito. Ou seja, temos apenas duas forças atuando sobre o sistema físico, o peso do animal e a força do atrito, que aqui chamamos de força de arraste P.
Nesses movimentos a resistência do ar que é proporcional a , sendo v a velocidade do animal, normalmente n=1 para baixas velocidades e 2 para velocidades mais elevadas, como conseqüência dessa força, a aceleração do sistema é variável.

Os animais que fazem pára-quedismo (trajetória descendente e vertical) ou o planeio (trajetória ascendente e/ou descendente retilínea) utilizam uma membrana que se desenvolve em determinadas partes do corpo, chamada patágio. O patágio pode-se abrir como asa, funcionando como pára-quedas ou mesmo como uma asa de um planador dependendo do animal.

Nesses movimentos a resistência do ar se manifesta como uma força, a Fa conhecida como forca de resistiva ou forca de arraste, cuja a magnitude é proporcional a vn , sendo v a velocidade do animal. Normalmente n ≅1 para baixas velocidades e n ≅2 para altas velocidades: Fa = kvn .
Imaginemos um animal de massa m fazendo um pára-quedismo (trajetória descendente vertical – eixo z) como um esquilo voador um sapo de Bornéu. Pela 2ª lei de Newton, teremos:

onde k é uma constante de proporcionalidade que depende das dimensões e forma do corpo em movimento e das características do meio sendo vz a velocidade instantânea no eixo