Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 7
Partículas muito pequenas movendose em fluidos são conhecidas por sofrerem uma força de arrasto proporcional à velocidade. Considere uma partícula de peso W abandonada em um fluido. A partícula sofre uma força de arrasto, FD = kV, em que V é a sua velocidade. Determine o tempo necessário para a partícula acelerar do repouso até 95% de sua velocidade terminal, Vt, em função de k, W e g.
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Sabemos que a lei de Newton diz que:
Seja o peso líquido e V a velocidade, sabemos que a força de arrasto age de forma oposta a V. Logo:
Arrumando isso, teremos:
Isso é uma EDO. Logo, separando as variáveis e integrando os dois lados:
Substituindo os valores fornecidos:
Logo:
Aplicando dos dois lados e isolando o