Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 87
Um pára-quedista e seu pára-quedas de 8 m de diâmetro pesam 950 N. Considerando a densidade média do ar como 1,2 kg/m³, determine a velocidade terminal do para-quedista.
Passo 1
Faaaaaaaaaaaaaala galera, tudo bem? Vem comigo pra gente analisar esse enunciado e resolver esse problema juntos!
Nesse problema a gente tem um paraquedista saltando no ar de densidade com um paraquedas de de diâmetro e um peso de , como mostra a imagem abaixo:
Mas aí você se pergunta “o que a gente tem que fazer pra resolver essa questão????”.
Bem, nosso objetivo final é calcular a velocidade terminal do paraquedas, que é velocidade de um corpo quando a sua força de arrasto e a força peso se igualam, e a aceleração do corpo é nula.
Por isso, a gente tem que utilizar a seguinte equação pra força de arrasto em um corpo submerso:
Sendo a área frontal do paraquedas a massa específica do ar, a velocidade terminal do paraquedas no ar e o coeficiente de arrasto do paraquedas.
Pronto, agora que a gente já analisou esse enunciado e entendemos o que temos que fazer, já podemos partir pra encarar esse problema!
Passo 2
Vamo começar calculando o coeficiente de arrasto pra esse problema.
Se a gente for na Tabela 11-2 (página 503), a gente vai achar um coeficiente de arrasto para um paraquedas de .
Lembra do que eu te falei no passo 1? Como pra calcular a velocidade terminal temos que a gente pode reorganizar a equação da força de arrasto da seguinte forma:
Agora, pra finalizar o problema, basta substituir os valores das grandezas que te mostrei no Passo1 pra calcular a velocidade terminal do paraquedas no ar:
Agora sim, terminamos de matar a questão juntos!
Resposta
A velocidade terminal do paraquedista no ar é de.