Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 115
O jato executivo Cessna Citation pesa 67 kN e tem uma área de asa de 32 m2. O jato voa em condição de cruzeiro a 10 km de altitude padrão com um coeficiente de sustentação de 0,21 e um coeficiente de arrasto de 0,015. Calcule (a) a velocidade de cruzeiro em km/h e (b) a potência em hp necessária para manter a velocidade de cruzeiro.
Passo 1
E aí, galera, tudo bem? MecFlu pode parecer difícil, mas cola aqui que eu vou te ajudar!
Nessa questão, temos um jato de peso e uma área de asa , voando a uma altitude de . A asa tem um coeficiente de sustentação e um coeficiente de arrasto .
O enunciado nos pede então pra calcular a velocidade na qual o jato está se movendo e a potência necessária, em , para manter essa velocidade.
Mas antes da gente ir pro Passo 2, vamos lembrar que para o ar na atmosfera, a massa específica do ar será .
Agora sim, vem comigo pra gente matar esse problema juntos!
Passo 2
Em primeiro lugar, vamos resolver a letra (a).
Podemos calcular a velocidade do jato considerando que o peso do jato no ar será igual à sua força de sustentação:
Passo 3
Pra finalizar a questão, vamo resolver a letra (b). A potência necessária pra manter essa velocidade pode ser calculada em função da força de arrasto do avião:
Pronto, matamos a questão juntos!
Resposta
(a) A velocidade de cruzeiro em km/h é
(b) A potência em hp necessária para manter a velocidade de cruzeiro é