O que causa descontinuidade no valor da pressão? Quando isso ocorre?
Passo 1
O enunciado pergunta sobre a causa física de uma descontinuidade no valor da pressão e em que circunstâncias ela aparece. Este tema pertence à mecânica dos fluidos compressíveis, onde sobretudo em escoamentos supersônicos surgem ondas de choque que produzem saltos (“discontinuidades”) nas variáveis de estado do fluido. Para resolver, vamos usar as condições de Rankine–Hugoniot, que vêm das equações de conservação de massa, quantidade de movimento e energia aplicadas a uma superfície de descontinuidade infinitesimalmente fina.
Passo 2
Escrevemos as condições de salto entre as regiões 1 (pré-choque) e 2 (pós-choque). A conservação de massa dá
a de quantidade de movimento dá
e a de energia total (ou entalpia) dá
Destas equações resulta que, se 
Passo 3
Definindo o número de Mach na região 1 como
onde 
Note que para 
Passo 4
Concluímos que a descontinuidade de pressão ocorre sempre que o escoamento supersônico (
Resposta
A descontinuidade no valor da pressão é causada pela formação de uma onda de choque em escoamentos compressíveis. Ela ocorre sempre que o fluido supersônico (
