Um avião possui a velocidade de
e altitude padrão de 9000 m. Qual é seu número de Mach e qual o tipo de classificação do escoamento, conforme sua velocidade?
Dados: para 9000 m, tem-se:
Tar=229,66K; Par=30,723Pa
ar=0,4661 kg/m3; c=303,8m/s
Resposta:
ESCOAMENTO SUBSÔNICO
Dados: para 9000 m, tem-se:
Tar=229,66K; Par=30,723Pa
Resposta:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A parada aqui é calcular o número de Mach de um avião que está voando a 957 km/h numa altitude de 9000 metros. Além disso, vamos descobrir que tipo de escoamento (fluxo) isso representa de acordo com a velocidade. Para fazer isso, vamos precisar usar conceitos de aerodinâmica, como a definição do número de Mach e entender o que caracteriza um escoamento subsônico.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade do avião de quilômetros por hora para metros por segundo, porque as unidades do número de Mach usam metros por segundo. A fórmula para converter é:
Então,
Passo 3
Agora que temos a velocidade do avião em metros por segundo, precisamos encontrar a velocidade do som (
) no ar nessa altitude. O enunciado já nos deu esse valor:
.
Passo 4
O número de Mach (
) é a razão entre a velocidade do avião e a velocidade do som. A fórmula é:
Então,
Isso significa que o avião está voando a 0,87 vezes a velocidade do som.
Passo 5
Agora, vamos classificar o tipo de escoamento com base no número de Mach. Se
, o escoamento é subsonico; se
, é transônico; entre 1 e 5 é supersônico; e acima de 5 é hipersônico.
Como calculamos
, que é menor que 1, concluímos que o escoamento é subsônico.