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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 117

Um observador ao nível do mar não ouve uma aeronave voando a 6000 m de altitude padrão até 15 segundos depois dela ter passado por ele. Estime a velocidade da aeronave.

Bem, primeiramente como você está?! Espero que esteja tudo tranquilo por aí pra gente seguir para mais um desafio da mecflu!! Esse exercício, quando você desenhar o problema vai ver que é molezinha demais haha

Passo 1

A temperatura média nessa altitude de acordo com a tabela A.6 é de 268 K aproximadamente. O ar tem k = 1,4 e R = 287   m 2 / s ² K

a = k R T = 1,4 287 268 1 2 = 328   m / s

Essa seria a velocidade do som nessa altitude!!! Agora se você observar no nosso desenho temos um triângulo bonitão ali que podemos aplicar:

tan ⁡ μ = 6000 Δ S

μ = tan - 1 ⁡ 6000 Δ S = tan - 1 ⁡ 6000 V Δ t = tan - 1 ⁡ 6000 15 V

Note que escrever isso é o mesmo que escrever tan - 1 ⁡ = s e n - 1 1 M a = s e n - 1 a V

Passo 2

Resolvendo o problema iterativamente chutando um valor de μ e depois fazendo os cálculos, terá no final os valores convergidos com μ = 35 ° , M a = 1,74 e V a e r o n a v e = 1,74 328 = 572   m / s

Resposta

V a e r o n a v e = 572   m / s

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