Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 41
Você coloca a mão aberta para fora da janela em um automóvel, em uma posição perpendicular ao escoamento do ar. Considerando, por simplicidade, que a pressão do ar em toda a superfície frontal da sua mão é a pressão de estagnação (com respeito às coordenadas do automóvel) e que a pressão atmosférica age sobre o dorso da sua mão, estime a força líquida que você sente na mão quando o automóvel está a (a) 48 km/h e (b) 96 km/h. Você acha que este resultado se aproxima bem ou apenas grosseiramente do valor real? As simplificações feitas levam a um valor subestimado ou superestimado da força sobre a mão?
Passo 1
Pessoal, aplicando a equação de Bernoulli no ar antes e no momento de atingir a superfície da mão, temos:
Onde é a pressão de estagnação e:
A força resultante na mão pode ser encontrada a partir da expressão:
Este exercício não fornece os dados da área da mão. Então, temos que fazer uma aproximação. Considerando a mão em formato retangular com 9 cm por 17cm, temos:
A força resultante pode ser escrita então como:
Passo 2
Agora, basta calcular.
Para a velocidade do automóvel de 48km/h, temos:
Substituindo os valores na equação da força:
Agora para a velocidade do automóvel de 96km/h, temos:
Substituindo os valores na equação da força: