Enunciado

Uma sonda estática de Pitot é usada para medir a velocidade de um avião que voa a 3000   m . Se a leitura da pressão diferencial for de 3   k P a , determine a velocidade do avião.

Passo 1

Bom galera, temos um avião voando a uma certa altura, em que é usado um tubo de Pitot que lê uma determinada pressão, com isso vamos determinar a velocidade do avião. Ok??

Como sabemos o tubo de Pitot pode medir tanto a pressão estática como a de estagnação, e, através da equação de Bernoulli podemos determinar a velocidade. “Mas como???” .

Passo 2

Nós iremos levar em consideração dois pontos, o ponto 1 é distanciado do ponto 2 o qual se localiza na ponta do tubo de Pitot e é usado para medir o ponto de estagnação. Observe:

Esse ponto de estagnação é onde o fluido para totalmente, ou seja, V 2 = 0 e z 1 = z 2 . Substituindo isso na equação do nosso amigo Bernou:

P 1 ρ g + V 1 2 2 g + z 1 = P 2 ρ g + V 2 2 2 g + z 2

P 1 ρ g + V 1 2 2 g = P 2 ρ g

Isolamos a velocidade:

V 1 = 2 ( P 2 - P 1 ) ρ

Passo 3

A densidade é um valor tabelado, podemos encontra-la na Tabela A - 11 desse livro! ρ 3000   m = 0,909 k g m 3 .

Utilizando a equação do Passo 2 e substituindo os dados do nosso enunciado:

V 1 = 2 × ( 3000   P a ) 0,909 k g m 3 = 81,2   m / s

Prontinho!!

Resposta

81,2   m / s

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