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

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos um avião que voa a uma velocidade de e está a uma altitude de . Precisamos calcular o número de Mach desse avião e determinar o tipo de escoamento baseado nessa velocidade. Para resolver isso, vamos precisar converter unidades de velocidade e usar a definição do número de Mach.

Passo 2

Vamos começar convertendo a velocidade do avião de quilômetros por hora para metros por segundo, pois a unidade padrão para velocidade no Sistema Internacional é m/s. A fórmula para converter km/h para m/s é:
Aplicando os valores:

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de Mach ( ). O número de Mach é uma medida que compara a velocidade do objeto com a velocidade do som no meio em que ele está se movendo. A fórmula é:
Onde:
  • é a velocidade do avião em m/s.
  • é a velocidade do som no ar à altitude considerada.
Já temos e . Substituindo na fórmula:
Arredondando, podemos dizer que .

Passo 4

Por fim, vamos classificar o tipo de escoamento com base no número de Mach calculado. As classificações são:
  • Subsônico:
  • Sônico:
  • Supersônico:
Como , concluímos que o escoamento é subsônico.

Resposta

O número de Mach do avião é e o tipo de escoamento é subsônico.

Exercícios relacionados

Para a medição da viscosidade, muitas indústrias utilizam o sistema CGS de unidades. A unidade da viscosidade absoluta ( ) é o poise, que recebeu o nome em homenagem a J.L.M. Poiseuille, um médico francês que em 1840 realizou experimentos pioneiros com escoamento de água em tubos., sendo: 1 poise=1g/(cm.s).
A unidade da viscosidade cinemática ( ) é o stokes, que recebeu esse nome em homenagem a G.G. Stokes, um físico britânico que em 1845 ajudou a desenvolver as equações diferenciais parciais básicas da quantidade de movimento dos fluidos, sendo:
1 stokes .
A água a tem poise e stokes. Expresse esses resultados em (a) unidades do Sistema Internacional (S.I.) e (b) no sistema inglês (B.G.)

Dados:

Resposta: (a)
(b) slug/(ft.s)
Encontre os perfis de temperatura para os seguinte casos:
(e) Cilindro sólido com geração de calor e temperatura da superfície externa conhecida.
Um corpo pesa 1000 lbf quando submetido à gravidade da terra, cujo valor é .
a) Qual é sua massa em kg ?
Calcule a razão entre a velocidade de um avião a jato e a velocidade do som para a altitude de . Nesta altitude a temperatura é e sabe-se que o avião percorre em 20 minutos. Classificar o tipo de escoamento, de acordo com o número de Mach.
Dados: do ar para estas condições é 1,4.
Resposta: razão entre a velocidade do avião e a velocidade do som