Para o estudo do empuxo das correntes marítimas num porto, sobre uma mina esférica submersa, resulta mais conveniente fazer-se um túnel aerodinâmico e um modelo da mina na escala 1 : 3 , isto posto, pede-se:
a) qual a velocidade do ar no túnel para representar uma corrente de maré de
?
b) a que resistância real corresponderá uma resistência de 14 N ?
Considere:
a) qual a velocidade do ar no túnel para representar uma corrente de maré de
b) a que resistância real corresponderá uma resistência de 14 N ?
Passo 1
O enunciado pede que, para um modelo escalar de uma esfera submersa (raio reduzido em 1:3) num túnel de vento, a corrente real na água de mar (velocidade de maré) seja reproduzida por uma corrente no ar. Em seguida, pede-se a força real correspondente a uma força medida no túnel. Vamos usar similaridade de Reynolds para igualar os regimes de escoamento e a lei de semelhança de forças baseadas na pressão dinâmica.
Passo 2
Igualamos os números de Reynolds do modelo e do protótipo:
Como
, obtemos
Passo 3
Convertendo a velocidade de maré
km/h para m/s:
Passo 4
Substituindo
e
:
Passo 5
Para a força, usamos semelhança de pressão dinâmica. Se a força no modelo é
em ar e no protótipo
em água, então
onde
,
e
.
Passo 6
Com
, calculamos
Resposta
a)
b)
b)