Um cilindro longo de seção transversal retangular, com 5 cm de altura e 30 cm de comprimento, está imerso em água a 20°C escoando a 12 m/s paralelamente ao comprimento do retângulo. Calcule a força de arrasto sobre o cilindro, por unidade de comprimento, se o retângulo tiver (a) uma face frontal ou (b) um nariz arredondado.

Passo 1

Eeeeee lá vamos nós! Simbora resolver mais uma!

Para a água temos ρ = 998   k g / m 3 e μ = 0,001   k g / ( m ⋅ s ) . Assumindo um fluxo em duas dimensões, vamos usar a tabela 7.2, considerando uma face frontal achatada, teremos que L H = 6   , então, C A = 0,9 , assim, a força de arraste:

F A n a r i z a c h a t a d o = C A ρ 2   V 2 H = 0,9 998 k g m 3 2   12 m s 0,05   m = 3200   N / m

Para um nariz arredondado, pela Tabela 7.2, teremos C A = 0,64 , assim, a força de arraste com o nariz arredondado vai ser dada por:

F A n a r i z a r r e d o n d a d o = 0,64 0,9 F A n a r i z a c h a t a d o ≈ 2300   N / m

Resposta

  1. F A n a r i z a c h a t a d o = 3200   N / m
  2. F A n a r i z a r r e d o n d a d o = 2300   N / m
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