Ar padrão é puxado para dentro de um túnel de vento de baixa velocidade. Uma esfera de de diâmetro é montada em um dinamômetro para medir sustentação e arrasto. Um manômetro de óleo é usado para medir a pressão estática dentro do túnel; a leitura é – de óleo (). Calcule a velocidade do ar na corrente livre no túnel, o número de Reynolds do escoamento sobre a esfera e a força de arrasto sobre a esfera. As camadas limite sobre a esfera são laminares ou turbulentas? Explique.
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Primeiro, sabemos que, a equação de Bernoulli nos dá:
Simplificando:
Isolando a velocidade:
No entanto, sabemos que:
Logo, combinando as expressões acima:
Se substituirmos os valores:
Logo, o número de Reynolds será:
Logo, o número de Reynolds é subcrítico (o que nos dá um escoamento laminar, pois ) e teremos:
E a força será:
Substituindo:
Resposta
O escoamento é laminar, pois