Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 150
O movimento de um pequeno foguete foi analisado no Exemplo 4.12, considerando o arrasto aerodinâmico desprezível. A velocidade final calculada de não era realista. Use o método de diferenças finitas de Euler da Seção 5.5 de aproximação de derivadas de primeira ordem, em uma planilha Excel, para resolver a equação de movimento para o foguete. Trace um gráfico da velocidade do foguete como uma função do tempo, considerando e um diâmetro do foguete de . Compare com os resultados para .
Passo 1
Fala aí galera, bora pra mais um problema de Mecânica dos Fluidos. Do exemplo 4.12, com a adição do momento de arrasto, temos que:
A força de superfície é dada por:
Seguindo a análise do exemplo do problema:
Podemos escrever o termo da seguinte forma:
Onde:
Resolvendo a equação a equação 1, temos que:
Onde o primeiro termo é a velocidade em , é a função dada pela equação 2 e é o intervalo de tempo.
Nas condições iniciais:
Usando o excel para no auxiliar, temos que, com o arrasto:
Já sem o arrasto:
Traçando o gráfico: