© A força de arrasto sobre o modelo em teste é de 2,8 N, nesse caso, estime a força de arrasto no protótipo; Para esse cálculo, usar: (massa específica do ar = 1,23 kg / m^3 e massa específica do mar=1040 kg / m^3 );

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão nos pede para estimar a força de arrasto no protótipo, sabendo que no modelo em teste ela é de 2,8 N. Para isso, vamos usar a massa específica do ar ( 1,23 kg / m^3) e a massa específica do mar ( 1040 kg / m^3). Basicamente, vamos aplicar conceitos de forças de arrasto e como elas se relacionam com a densidade do meio em que o objeto está.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a força de arrasto. A força de arrasto ( Fd) é a resistência que um objeto encontra quando se move através de um fluido (como ar ou água). A fórmula básica para calcular essa força é:
Fd = 12 cdot rho cdot v^2 cdot Cd cdot A
Onde:
  • rho é a massa específica do fluido,
  • v é a velocidade do objeto,
  • Cd é o coeficiente de arrasto,
  • A é a área de superfície do objeto.

Passo 3

Como estamos comparando o modelo com o protótipo, vamos assumir que a velocidade ( v), o coeficiente de arrasto ( Cd) e a área ( A) permanecem constantes entre eles. Assim, a força de arrasto é diretamente proporcional à massa específica do fluido. Portanto, podemos relacionar as forças de arrasto do modelo ( Fmodelo) e do protótipo ( Fprotótipoó) da seguinte maneira:
FprotótipoFmodelo = rhomarrhoar ó

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula:
Fprotótipo = Fmodelo cdot rhomarrhoar = 2,8 N cdot 1040 kg/m^31,23 kg/m^3 ó
Calculando isso:
Fprotótipo = 2,8 N cdot 846,35 approx 2370,18 N ó

Resposta

A força de arrasto no protótipo é aproximadamente 2370,18 N.

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