Qual o valor numérico e as unidades de
nos seguintes casos:
b) Deseja-se F (lbf); utiliza-se m (lbm) e a (
).
b) Deseja-se F (lbf); utiliza-se m (lbm) e a (
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A pergunta é sobre encontrar o valor numérico e as unidades de
quando queremos força em libras-força (lbf), usando massa em libras-massa (lbm) e aceleração em pés por segundo ao quadrado (
). Para isso, vamos precisar entender como relacionar força, massa e aceleração nesse sistema de unidades.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da relação básica entre força, massa e aceleração:
. Contudo, nas unidades que estamos usando (lbm, lbf e
), precisamos introduzir um fator de conversão chamado
para manter as unidades consistentes. A fórmula ajustada fica:
Passo 3
Nos Estados Unidos, sabemos que 1 libra-força (lbf) é definida como a força necessária para acelerar 1 libra-massa (lbm) a uma taxa de
. Ou seja:
Passo 4
Comparando com a fórmula ajustada, podemos ver que:
Isso porque queremos que, ao substituir na fórmula
, as unidades de força fiquem em lbf quando massa está em lbm e aceleração em
.
Resposta
O valor numérico de
é aproximadamente
e suas unidades são
.
Exercícios relacionados
Qual o valor numérico e as unidades de
nos seguintes casos:
a) Deseja-se F (kgf); utiliza-se m (kg) e a (m/s ).
a) Deseja-se F (kgf); utiliza-se m (kg) e a (m/s
Pela circulação em regime permanente de um fluido refrigerante a uma baixa temperatura através de passagens nas paredes do compartimento do congelador, um refrigerador mantém o compartimento do congelador a -5 oC quando a temperatura do ar circundando o refrigerador é de 220 C. A taxa de transferência de calor entre o compartimento do congelador e o refrigerante é de
, a taxa de transferência de calor entre o fluido refrigerante no condensador e o ar ambiente é de
e a potência de entrada necessária para operar o refrigerador é de
. Determine o coeficiente de desempenho do refrigerador e compare com o coeficiente de desempenho de um ciclo de refrigeração reversível operando entre reservatórios às mesmas temperaturas.
Qual o valor numérico e as unidades de
nos seguintes casos:
c) Deseja-se F (lbf); utiliza-se m (slug) e a ( ).
c) Deseja-se F (lbf); utiliza-se m (slug) e a (
No escoamento de fluidos, um parâmetro freqüentemente utilizado é o número de Reynolds, definido por:
onde
e
são, respectivamente, a densidade e a viscosidade do fluido, D é um comprimento característico e v uma velocidade característica. Mostre que o número de Reynolds é adimensional e calcule seu valor numérico para as seguintes condições:
-
-
-
; -
in.