Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 95
Os balões normalmente são cheios com gás hélio porque ele tem apenas um sétimo do peso do ar sob condições idênticas. A força de flutuação, que pode ser expressa como , empurrará o balão para cima. Se o balão tiver um diâmetro de transportar duas pessoas pesando cada, determine a aceleração do balão quando ele for solto. Considere que a densidade do ar seja , e despreze o peso dos cabos e da gaiola.
Passo 1
Fala aí galera, bora fazer mais uma questão de MecFlu. Primeiramente, temos que a força de flutuação que atua no balão é dada por:
Sendo assim, podemos substituir o volume do balão assim:
Subsituindo em , temos:
Passo 2
Agora, precisamos encontrar a peso total,para isso temos que encontrar a massa do Hélio, temos:
E então, somar com a massa das pessoas para obtermos a massa total. Fica asssim:
Com isso, podemos calcular o peso total, temos:
Assim, a força resultante que atua no balão é dada por:
Por fim, a aceleração do balão ao ser solto é: