Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 44
Um projétil é disparado em um gás (de razão de calores específicos k = 1,625), no qual a pressão é 450 kPa (absoluta) e a massa específica é 4,5 kg/m³. Observa-se experimentalmente que um cone de Mach surge do projétil com ângulo total de 25º. Qual é a velocidade do projétil em relação ao gás?
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Consideremos:
Passo 2
Sabemos que a velocidade do som:
E que a velocidade do projétil depende da velocidade do som, de modo que:
Para a velocidade do som, não sabemos a temperatura nem a altitude do projétil e nem a constante R, porém podemos analisa-la em outra relação:
Podemos então, reescrever:
Portanto:
Passo 3
O número de Mach pode ser encontrado pela relação com o ângulo :
Por fim, podemos descobrir o valor da velocidade do projétil em relação ao gás:
Resposta
Portanto: