Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Ed: 2º - Capítulo 6.Exercício - Ex. 25

Num canal de provas são realizados ensaios de determinação da força de resistência ao avanço, numa esfera de 20 cm de diâmetro, utilizando água. Após vários ensaios, foi construído o diagrama E u = f ( R e ) dado a seguir. Se uma esfera de diâmetro = 5 cm cai livremente em ar ( ν a r = 10 - 5   m 2 / s ; γ a r = 10   N / m 3 ) , qual é a força de resistência ao avanço na condição em que o efeito das forças viscosas começa a se tornar desprezível?

Dado: função representativa do fenômeno: f F , ρ , v , D , μ = 0 .

Passo 1

Olhando para o gráfico fornecido, podemos ver que os efeitos das forças viscosas começam a se tornar desprezíveis quando o gráfico começa a adotar um comportamento constante de E u mesmo com o aumento de R e , através do gráfico, podemos dizer que isso ocorre para:

E u ≅ 3 → R e ≅ 5.10 4

Passo 2

Sabemos que a fórmula de Reynolds é dada por:

R e = ρ v D μ = v D ν

Substituindo os valores conhecidos e o valor encontrado no passo 1, podemos encontrar a velocidade onde as forças viscosas começam a se tornar desprezíveis:

5.10 4 = v 0,05 10 - 5 → v = 10   m / s

Agora, utilizando a equação de Euler

E u = F ρ v 2 D 2 = F γ g v 2 D 2 → E u = g F γ v 2 D 2

E, substituindo os valores conhecidos, junto com o valor de E u encontrado no passo 1, temos:

3 = 10 F 10 10 2 0,05 2 → F = 0,75   N

Resposta

F = 0,75   N

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Considere um escoamento completamente desenvolvido em um tubo cilíndrico de raio R e comprimento L = 10 mm, com o escoamento gerado pela aplicação de um gradiente de pressão Δp. Testes foram realizado
Foi sugerido, no projeto de um “sprinkler” agrícola, que um elemento estrutural fosse mantido fixo por meio de um arame esticado ao longo da linha de centro de um tubo; acreditava-se que um arame rela
Para um escoamento pressurizado, em regime permanente e completamente desenvolvido de um fluido incompressível através de um canal retilíneo de comprimento L, podemos definir a resistência hidráulica
7.65 Ascaracterísticasfluidodinâmicasdeumaboladegolfedevemsertestadasusandoummodeloemumtúneldevento.Os parâmetrosdependentessãoaforçadearrasto,FD,eaforçadesustentação,FL,sobreabola.Osparâmetrosindepen
7.68Ummodelodehidrofóliodevesertestadoemescalade1:20.AvelocidadedetesteescolhidadevereproduzironúmerodeFroude correspondenteàvelocidadedoprotótipode30m/s.Paramodelaracavitaçãocorretamente,oíndicedecav