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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 65

À medida que os soldados vão ficando maiores e as mochilas mais pesadas, um paraquedista e sua carga podem chegar a pesar até 1780 N. O paraquedas padrão de 8,5 m pode descer rápido demais para a segurança. Para cargas mais pesadas, desenvolveu-se paraquedas XT-11 de 8,5 m, com maior arrasto e menor porosidade. Esse paraquedas tem uma velocidade de descida ao nível do mar de 4,8 m/s com uma carga de 1780 N. (a) Qual é o coeficiente de arrasto do XT-11? (b) A que velocidade desceria o paraquedas padrão ao nível do mar com a mesma carga?

Passo 1

E aí, gente!! Tudo bem? Então vou mostrar pra vocês que mecânica dos fluidos não é nem de longe um bicho de 7 cabeças (nem de perto também)!

(a) Ao nível do mar as propriedades do ar são:

ρ = 1,225   k g / m ³ e μ = 1,78   x   10 - 5   k g / ( m . s )

Na equação de força de arrasto, note que temos:

F = C D ρ 2   V 2 A

Conhecemos todos os parâmetros menos o coeficiente de arrasto!!!

1780 = C D   1,225 2   4,8 2   π 4   8,5 2 → C D = 2,22

Passo 2

(b) Pela tabela 7.3, um paraquedas padrão tem um coeficiente de atrito em torno de 1,2. Portanto usando a equação de força de arrasto para conhecermos a velocidade que teríamos com esse tipo padrão:

F = C D ρ 2   V 2 A

1780 = 1,2 1,225 2   V 2   π 4   8,5 2 → V = 6,5   m / s

Resposta

  1. C D = 2,22
  2. V = 6,5   m / s
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