A força de arrasto, , imposta pelo ar ao redor de um veículo que se move com velocidade V, é dada por
na qual é uma constante chamada de coeficiente de arrasto, A é a área frontal projetada do veículo e é a massa específica do ar. Determine a potência, em HP, necessária para vencer o arrasto aerodinâmico para um automóvel movendo-se a:
a) 25 milhas por hora (40,2 km/h);
b) 70 milhas por hora (112,6 km/h).
Considere e
Passo 1
O enunciado nos passou um monte de dados de uma vez, certo? Vamos tentar organizar um pouco. Primeiramente, temos a equação da força de arrasto:
E em seguida todos aqueles dados:
Agora, temos que lembrar de duas coisas!
A primeira é a fórmula do trabalho:
A segunda é a potência é o trabalho dividido pelo intervalo de tempo:
Ou seja:
E você lembra lá da cinemática o que é ? Isso mesmo! Velocidade!
Então para resolver a questão vamos apenas substituir a força da fórmula acima pela fórmula da força de arrasto dada no anunciado.
Passo 2
a) Na letra a, teremos = 11,167 m/s
Aplicando na fórmula da potência teremos:
Lembrando que essa potência foi pedida em HP no enunciado, então temos que dividir o resultado em Watts por 746.
Passo 3
b) Aqui na letra b vamos fazer a mesma coisa da letra a. Tranquilo né? Mas dessa vez a velocidade será
Da mesma forma, dividimos por 746 para chegar na unidade HP
Resposta
a) P = 0,721 HP
b) P = 15,85 HP