Enunciado

Um motor de automóvel pode ser considerado aproximadamente como um bloco retangular com 0,4 m de altura, 0,60 m de largura e 0,7 m de comprimento. O ar ambiente está a 1 atm e 15°C. Determine a força de arrasto que age sobre a superfície inferior do bloco do motor quando o carro está a uma velocidade de 85 km/h. Suponha que o escoamento seja turbulento sobre a superfície do motor devido à constante agitação do bloco do motor.

Passo 1

Primeira coisa é, imagine esse motor como um retângulo (TENSO, mas bora lá haha)!!

Onde as setinhas azuis simbolizam o ar passando, beleza?

Em 15°C, temos as propriedades do ar como ρ = 1,225   k g / m ³ e v = 1,47   x   10 - 5   m ² / s  

Com os dados do enunciado a gente consegue calcular Reynold desse escoamento, correto?

R e L = V L v = 85 3,6 0,7 1,47   x   10 - 5 = 1,124   x   10 6

O escoamento é turbulento!!!

Passo 2

Com o valor de reynold a gente consegue definir nosso coeficiente de atrito como:

C f = 0,074 R e L 1 5 = 0,074 1,124   x   10 6 1 5 = 0,0046

E portanto,

F D = C f A ρ V 2 2 = 0,0046 0,6   x   0,7 1,225 85 3,6 2 = 0,65   N

Resposta

F D = 0,65   N

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