© A força de arrasto sobre o modelo em teste é de
, nesse caso, estime a força de arrasto no protótipo; Para esse cálculo, usar: (massa específica do ar =
e massa específica do
);
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
. Para isso, vamos usar a massa específica do ar (
) e a massa específica do mar (
). 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 (
) 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:
Onde:
-
é a massa específica do fluido, -
é a velocidade do objeto, -
é o coeficiente de arrasto, -
é a área de superfície do objeto.
Passo 3
Como estamos comparando o modelo com o protótipo, vamos assumir que a velocidade (
), o coeficiente de arrasto (
) e a área (
) 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 (
) e do protótipo (
) da seguinte maneira:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na fórmula:
Calculando isso:
Resposta
A força de arrasto no protótipo é aproximadamente
.
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Supondo
I) a velocidade média e a vazão do líquido na tubulação;
II) a energia fornecida pela bomba;
III) a potência da bomba, em
(g) Como uma rotação em torno do seu próprio eixo influencia no arrasto do transdutor sonar?
Determinar:
I) a vazão em volume (em litros/segundo);
II) a energia fornecida pela bomba;
III) a potência da bomba (em cv).
(b) O arrasto deve ser previsto com base em dados de teste em túnel de vento (viscosidade cinemática do ar
). O protótipo, uma esfera de
de diâmetro, deve ser rebocado a
na água do mar (viscosidade cinemática da água do mar
). O modelo tem 150 mm de diâmetro. Determine a velocidade de teste requerida no ar;