Uma barcaça de fundo chato, de de comprimento e de largura, submersa até uma profundidade de , deve ser rebocada rio acima (a água do rio está a . Estime e plote a potência requerida para vencer o atrito superficial para velocidades de até .
Passo 1
Ele quer que a gente ache uma relação entre a potência e a velocidade, para os dados do problema. Tudo que a gente precisa fazer é conseguir montar essa relação:
Dados:
- Largura:
- Profundidade:
- Comprimento:
- Água a :
Vamos começar!
Passo 2
Considerando um escoamento que tem , a gente tem que:
Isolando :
Passo 3
Quem é ?
É a área submersa da barcaça:
Substituindo na nossa expressão para
E substituindo na nossa expressão lá do primeiro passo:
Passo 4
Substituindo os dados do problema e variando , achamos o nosso gráfico: