Durante o escoamento sobre um dado corpo, são medidas a força de arrasto, a velocidade a montante e a densidade do fluido. Explique como você determinaria o coeficiente de arrasto. Que área você usaria nos cálculos?

A fórmula de cálculo do coeficiente de arrasto é mostrada na equação 11-5 do livro. Ela se encontra abaixo.

onde é geralmente a área frontal do corpo.

Mas o que é essa área frontal?

Para responder melhor essa pergunta, vamos calcular a área frontal de dois corpos que estão dentro de um escoamento: uma esfera de diâmetro e uma pirâmide triangular (base com três lados) com cada lado da base medindo .

A partir da imagem acima nós vemos que a área frontal é a área que a gente vê do corpo, quando estamos olhando pra ele de frente (de uma direção paralela ao escoamento). Em outras palavras, a área frontal é a área do corpo projetada em um plano que está perpendicular ao escoamento! É como se esse plano fosse os “olhos” do fluido olhando pro corpo.

Mas CUIDADO! Essa área frontal só é usada se o corpo for rombudo. Ou seja, essa área só é usada se o formato do corpo não for aerodinâmico e sem um design pensado para diminuir o atrito entre ele e o fluido. Caso o corpo seja carenado (aerodinâmico), como a asa de um avião e uma placa plana, devemos usar a área planiforme mostrada na figura abaixo.

A partir da imagem acima nós vemos que a área planiforme é a área que a gente vê do corpo, quando estamos olhando pra ele de cima (de uma direção perpendicular ao escoamento). Em outras palavras, a área planiforme é a área do corpo projetada em um plano que está paralelo ao escoamento!