Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Brunetti - Mecânica dos Fluidos - Ed: 2º - Capítulo 5.Exercício - Ex. 22
Um fabricante de brinquedos constrói um carrinho impulsionado pelo ar de uma bexiga. No instante inicial em que é liberado o ar, determinar:
a) a força de propulsão;
b) a pressão do ar da bexiga, desprezando a perda de carga e supondo o ar incompressível.
Passo 1
Vamos começar o exercício já aplicando a equação da força que o fluido exerce sobre um anteparo, no caso, teremos o ponto 1, que fica dentro da bexiga, e o ponto 2, logo na saída dela, então, a equação se torna:
Vamos calcular a equação na direção :
Podemos escrever a vazão mássica como:
Substituindo essa relação na equação para a força, temos:
Substituindo os valores conhecidos, temos:
Passo 2
Agora para encontrar a pressão dentro da bexiga vamos aplicar o equilíbrio de cargas entre os pontos 1 e 2 (os mesmos pontos do passo 1):
Substituindo os valores conhecidos: