Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 76
Um pequeno avião tem massa total de 1800 kg e uma área de asa de 42 m². Determine os coeficientes de sustentação e arrasto desse avião enquanto viaja a uma altitude de 4000 m a uma velocidade constante de 280 km/h gerando 190 kW de potência.
Passo 1
Primeira coisa que a gente vai fazer é pegar a densidade do ar na altidade de 4000 m, beleza?
Aqui é importante a gente pensar numa paradinha! Observe que a potência é força vezes a velocidade, a força propulsora necessária para superar esse arrasto é igual ao impulso vezes a velocidade que nosso amiguinho jay-jay, o jatinho kkkk. Além disso, quando a Jay-jay, o jatinho, está navegando constantemente a uma altitude constante, a força líquida que atua nele é zero né? Lembre-se que se a força líquida (ou resultante) não fosse zero, jay jay iria subir eternamente ou cair :O
Portanto, o impulso fornecido pelos motores deve ser igual à força de arrasto.
Passo 2
Primeira coisa é, a velocidade de jay-jay está em km/h e vamos passar esse paranauê pra m/s, beleza?
Outro ponto importante é: Se você perceber, potência dividido por velocidade (m/s) dá uma unidade WTF kkkkk E queremos uma unidade final em N.
Vamos raciocionar então...
Se você perceber potência é força vezes velocidade, então podemos dizer que
Trazendo isso de forma como um fator de conversão:
Agora vamos ser felizes e substituir os valores dados!!!
Passo 3
Sabendo agora nossa força de arrasto, você se lembra como é a fórmula dela?
NUNCA SE ESQUEÇA DE UMA COISAAA!!!! As unidades devem sempre estar no SI, então a velocidade deve ser transformada em m/s (por isso está dividida por 3,6). Outro ponto é, a nossa variável A é a área de asa do jay-jay, o jatinho rs!
O coeficiente de sustentação também vai ser easy de calcular. Mas aí a gente pode lembrar da equação que relacionar o peso do jay jay com sua sustentação, se liga!!
Onde W é PESO, então não esquece de multiplicar pela gravidade, beleza?