Um paraquedas típico do Exército norte-americano tem um diâmetro projetado de 8,5 m. Para uma carga total com massa de 80 kg, (a) qual é a velocidade terminal resultante na altitude padrão de 1.000 m? Para a mesma velocidade e a mesma carga, qual seria o tamanho necessário de um “paraquedas” se fosse usada uma placaO e (c) horizontalmente? (Despreze o fato de que formatos planos não são dinamicamente estáveis em queda livre.)

Em primeiro lugar, vamos resolver a letra (a).

Pra calcular a velocidade terminal, temos que igualar o peso do paraquedas à força de arrasto:

Pra resolver essa equação, precisamos encontrar o valor do coeficiente de arrasto . Indo na Tabela 7.3, na página 495, o coeficiente de arrasto pra um paraquedas é .

Substituindo na equação:

Agora vamos resolver a letra (b).

Se temos uma placa caindo verticalmente, temos um escoamento paralelo sobre uma placa plana.

Temos que descobrir qual equação para o coeficiente de arrasto devemos usar, e pra isso deveríamos descobrir se o escoamento é laminar ou turbulento.

Como não temos a dimensão da placa, vamos supor que escoamento é turbulento, e teremos:

Ainda considerando a força de arrasto como sendo , teremos:

Pra resolver a questão, vamos agora fazer a letra (c).

Agora, temos que considerar a placa quadrada caída horizontalmente. Pra essa geometria, a Tbaela 7.3 nos diz que .

Sendo assim, pra calcular o lado da placa, teremos:

Pronto, matamos a questão juntos!