Calcule a pressão dinâmica correspondente a velocidade de
de ar padrão, expressando sua resposta no SI e mmH 2 O .
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a pressão dinâmica de um ar que está se movendo a 100 km/h nas condições padrão. Vamos usar conceitos de dinâmica dos fluidos, especificamente a fórmula da pressão dinâmica. Para isso, vamos precisar converter a velocidade para metros por segundo e usar a densidade do ar padrão.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a velocidade de 100 km/h para m/s. Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula da pressão dinâmica:
Aqui:
-
é a pressão dinâmica, -
é a densidade do ar (nas condições padrão, aproximadamente ), -
é a velocidade do ar em .
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Calculando o quadrado da velocidade:
Então,
Passo 5
Agora, vamos converter a pressão de Pascals (Pa) para milímetros de coluna de água (mmH₂O). Sabemos que:
Então,
Resposta
A pressão dinâmica é aproximadamente 473 Pa ou 48.2 mmH₂O.