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

Vamos lá! O enunciado nos diz que um avião está voando a uma velocidade de e a uma altitude de 9000 metros. Precisamos encontrar o número de Mach do avião e classificar o tipo de escoamento com base nessa velocidade. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é o número de Mach e como ele se relaciona com a velocidade do som e o tipo de escoamento (subsônico, transônico ou supersônico).

Passo 2

Primeiro, vamos converter a velocidade do avião de quilômetros por hora para metros por segundo, porque as unidades do som estão em metros por segundo. A fórmula para converter é:
Aplicando:

Passo 3

Agora, vamos calcular o número de Mach ( ), que é a razão entre a velocidade do objeto e a velocidade do som no meio em que ele está. A fórmula é:
Onde:
  • é a velocidade do avião.
  • é a velocidade do som no ar a 9000 m de altitude, que é dada como .
Substituindo os valores:

Passo 4

Arredondando o número de Mach para duas casas decimais, temos:
Mas, conforme o enunciado, a resposta final é , que é uma aproximação adequada.

Passo 5

Com o número de Mach calculado, podemos classificar o tipo de escoamento. As classificações são:
  • Subsônico:
  • Transônico:
  • Supersônico:
No nosso caso, é menor que 1, então o escoamento é subsônico.

Resposta

e o escoamento é subsônico.

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