1. Qual é a escala para a velocidade supersônica para os aviões a jato? De a resposta em m / s e em km / h.

Passo 1

O enunciado pede a “escala” de velocidade supersônica para aviões a jato, ou seja, a faixa de velocidades em que o fluxo ao redor da aeronave ultrapassa a velocidade do som. Para isso vamos usar o conceito de número de Mach e a velocidade do som em condições padrão ao nível do mar.

Passo 2

Definimos o número de Mach como
M = va,
onde v é a velocidade do avião e a é a velocidade do som no ar. Em condições padrão ( T=15^circC, p=1013,hPa) toma-se
a approx 340,m/s
O regime supersônico é convencionalmente definido para
1 < M < 5,
enquanto 0,8<M<1,2 é transônico e M>5 é hipersônico.

Passo 3

Para obter a faixa em metros por segundo, substituímos M=1 e M=5 na definição de Mach.
No limite inferior:
v1 = 1 times 340,m/s = 340,m/s
No limite superior:
v2 = 5 times 340,m/s = 1700,m/s

Passo 4

Para converter para km/h usamos
1,m/s = 3,6,km/h
Logo, no limite inferior:
340,m/s times 3,6 = 1224,km/h,
e no limite superior:
1700,m/s times 3,6 = 6120,km/h

Resposta

A velocidade supersônica para aviões a jato situa-se aproximadamente entre
340,m/s e 1700,m/s,
o que equivale a cerca de
1224,km/h e 6120,km/h.

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