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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas Abrangentes - Ex. 1

Jane quer calcular o seu próprio coeficiente de arrasto montada em sua bicicleta. Ela mede a área frontal projetada como 0,40   m 2 e a resistência de rolagem 0,80   N ⋅ s / m . A massa da bicicleta é 15   k g , enquanto a massa de Jane é 80   k g . Jane desce em ponto morto uma ladeira longa, com inclinação constante de 4 ° (ver a Figura P A 7.1 ). Ela atinge uma velocidade terminal (condição permanente) de 14   m / s na parte inferior da ladeira. Calcule o coeficiente de arrasto aerodinâmico C A   da combinação ciclista e bicicleta.

Passo 1

E aí, tudo bem? Bora matar essa questão rapidinho!

Vamos lembrar que:

ρ a r ≈ 1,2   k g m 3

Vamos fazer um balanço de forças!

Σ F x = 0 = m g ⋅ sen ⁡ ϕ - F A - F r o l a m e n t o

Onde:

F A = C A ρ 2 V 2 A

F r o l a m e n t o = C R R V

Logo:

m g ⋅ sen ⁡ ϕ - C A ρ 2 V 2 A - C R R V = 0

Isolando C A :

C A = m g ⋅ sen ⁡ ϕ - C R R V ρ 2 V 2 A = 95   k g ⋅ 9,81   m s 2 ⋅ sen ⁡ 4 ° - 0,8 ⋅ 14   m s 1,2   k g m 3 2 ⋅ 14   m s 2 ⋅ 0,4   m 2

C A ≈ 1,14 4

Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/

Resposta

C A ≈ 1,14 4

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