Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Dinâmica Volume 2 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 4.6 - Ex. 33
O avião a jato possui uma massa de e um arrasto (resistência do ar) de a uma velocidade de em uma determinada altitude. O avião consome ar na taxa de através de sua abertura de admissão e usa combustível na taxa de . Se a descarga tem uma velocidade para trás de em relação ao bocal de escape, determine o ângulo máximo de elevação em que o jato pode voar com uma velocidade constante de na altitude específica em questão.
Passo 1
Para que o avião suba com velocidade constante, as forças na direção de subida devem se equilibrar, então:
onde é a força devida ao escoamento, é a componente do peso nessa direção e é o arrasto. Já temos:
Passo 2
Para calcular , faremos assim:
Podemos então substituir todas as forças na equação de equilíbrio:
Resposta
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