A que velocidade mínima (
) um automóvel teria que viajar para que os efeitos de compressibilidade fossem importantes? Considere que a temperatura local do ar atmosférico seja de
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para descobrir a velocidade mínima que um carro precisa ter para que os efeitos de compressibilidade do ar se tornem importantes. Vamos usar conceitos de aerodinâmica, especificamente sobre a velocidade do som, que está relacionada à temperatura do ar.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular a velocidade do som no ar na temperatura fornecida, que é de 15,5°C. A fórmula para a velocidade do som
em função da temperatura
(em Kelvin) é:
Onde:
-
é a razão de capacidades térmicas (para o ar, ) -
é a constante dos gases para o ar ( ) -
é a temperatura absoluta em Kelvin
Passo 3
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula da velocidade do som:
Passo 5
Calculando dentro da raiz:
Então:
Passo 6
Os efeitos de compressibilidade começam a ser significativos quando a velocidade do objeto atinge aproximadamente 30% da velocidade do som. Portanto, a velocidade mínima
é:
Passo 7
Finalmente, convertemos essa velocidade de metros por segundo para quilômetros por hora:
Resposta
A velocidade mínima que um automóvel precisaria atingir para que os efeitos de compressibilidade do ar se tornem importantes é aproximadamente 367 km/h.
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Uma espira circular, de raio
é colocada num campo magnético uniforme
, perpendicular ao plano da espira. O raio dessa espira começa a encolher a uma taxa constante
. a que taxa constante a área da espira teria de encolher, a fim de induzir a mesma fem?
Uma espira circular, de raio
é colocada num campo magnético uniforme
, perpendicular ao plano da espira. O raio dessa espira começa a encolher a uma taxa constante
. qual é a fem induzida nessa espira?
Para os campos de velocidade dados abaixo: O escoamento é em regime permanente ou transiente, e por quê? (a e b são constantes.)