A sustentação, o arrasto, o peso e o empuxo são forças que interagem entre si para determinar a aerodinâmica de um objeto - ou seja, a maneira como ele se move no ar. Enquanto a sustentação é a força que deve superar o peso de um objeto a fim de levantá-lo do solo, o empuxo deve superar a força de arrasto para que o objeto se mova pelo ar.
O que é impulso?
De acordo com a terceira lei do movimento de Newton, toda ação tem uma reação igual, mas oposta. Quando a força de impulso é exercida sobre um objeto, ela causará a reação igual, mas oposta, de mover o objeto pelo ar. Um bom exemplo de como funciona o empuxo é um avião em vôo; o empuxo é gerado mecanicamente pelas hélices, que empurram o ar para trás e causam a reação igual, mas oposta, de mover o avião para a frente.
O que é Drag?
O arrasto é a força que empurra um objeto enquanto ele tenta se mover pelo ar, fazendo com que ele fique mais lento. A quantidade de arrasto exercida sobre um objeto depende do tamanho e da forma do objeto; um pequeno objeto redondo como uma bola de beisebol sofrerá menos resistência do que um carro grande e quadrado. A quantidade de arrasto exercido sobre um objeto também depende do meio através do qual ele está se movendo; por exemplo, é mais fácil mover-se pelo ar do que pela água.
Como o empuxo afeta a aerodinâmica?
Para que o impulso mova um objeto para frente, ele deve primeiro superar os efeitos do arrasto. No caso de um avião, o arrasto é a força exercida no avião pelo ar que ele atravessa. Se o empuxo suficiente for gerado mecanicamente pelos motores do avião, ele irá superar a força do arraste e impulsione o avião para frente, permitindo que as asas continuem gerando sustentação e mantenham o avião no céu.
Impulso e foguetes
Outro exemplo clássico de como o empuxo afeta a aerodinâmica são os lançamentos de foguetes. Neste caso, a pressão criada pela queima e ejeção do combustível do foguete empurra o foguete para cima, criando impulso suficiente para superar as forças de peso e arrasto exercidas sobre ele e lançá-lo para cima o céu. Quanto maior a velocidade com que o combustível do foguete é expelido do foguete, maior será a força que o empurra para cima através da atmosfera.