Enunciado

Uma chaminé ao nível do mar tem 2 m de diâmetro e 40 m de altura. Quando está sujeita a ventos fortes de 80 km/h, qual é o momento fletor induzido pelo vento em relação à base da chaminé?

Passo 1

E vamos pra mais uma!

Bora lá, pra o ar temos ρ = 1,225   k g / m 3 e μ = 1,78 E - 5   k g / ( m ⋅ s ) . Convertendo nossa velocidade, teremos V = 22,35   m / s . Por Reynolds, teremos:

R e D = ρ U D μ = 1,225 k g m 3 22,35 m s 2   m 1,78 E - 5 k g m ⋅ s = 3,08 E 6

Turbulento!

Daí, pela Fig. 7.16a, teremos:

C D ≈ 0,4 ± 0,1

Assim, nossa força de arraste:

F a r r a s t e = C D ρ 2 U 2 D L = 0,4 1,225 k g m 3 2 22,35 m s 2 2   m 40   m = 10000   N  

O momento fletor é dado por:

M 0 = F L 2 = 10000   N 40 m 2 = 200000   N ⋅ m

Resposta

M 0 = 200000   N ⋅ m

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