5.64
Uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água é usada para medir a velocidade de ar. Se a leitura diferencial do manômetro é
, determine a velocidade do ar, sendo que sua densidade é de
.
Uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água é usada para medir a velocidade de ar. Se a leitura diferencial do manômetro é
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água, e a leitura diferencial do manômetro é de 5,5 cm. Queremos descobrir a velocidade do ar, sabendo que a densidade do ar é de
. Para resolver isso, vamos usar conceitos de pressão e a fórmula do tubo de Pitot.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que a leitura do manômetro nos está dizendo. O manômetro mostra a diferença de altura (h) entre as colunas de líquido, que no caso é água. Essa diferença está relacionada à diferença de pressão (
) causada pela velocidade do ar.
Passo 3
Vamos calcular a diferença de pressão (
) usando a fórmula:
Onde:
-
(densidade da água) -
(aceleração da gravidade) -
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Então, a diferença de pressão é aproximadamente
.
Passo 5
Agora, vamos usar a fórmula do tubo de Pitot, que relaciona a diferença de pressão com a velocidade do fluido:
Queremos encontrar
, então vamos rearranjar a fórmula:
Passo 6
Substituindo os valores que temos:
Resposta
A velocidade do ar é de aproximadamente
.