A força de arraste,
, imposta pelo ar ambiente a um veículo em movimento com velocidade
é dada por
, onde
é uma constante denominada coeficiente de arraste,
é a área frontal projetada do veículo e
é a massa específica do ar.
© Determine a potência do item (b), em kW , considerando que o caminhão se move a
e possui área projetada frontal de
. Considere o coeficiente de arraste de 0,65 e a massa específica do ar de
.
© Determine a potência do item (b), em kW , considerando que o caminhão se move a
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede.
Temos um caminhão se movendo e a força de arraste do ar sobre ele é dada por
Temos um caminhão se movendo e a força de arraste do ar sobre ele é dada por
onde
-
-
-
-
No item © a gente precisa achar a potência que esse arraste exige quando o caminhão vai a 110 km/h.
Conteúdo: Dinâmica de fluidos (força de arraste) e definição de potência mecânica (P = F·V).
O que vamos usar:
Conteúdo: Dinâmica de fluidos (força de arraste) e definição de potência mecânica (P = F·V).
O que vamos usar:
- conversão km/h → m/s,
- cálculo de
, - definição de potência
, - conversão de W para kW.
Passo 2
Converter a velocidade de 110 km/h para m/s.
Lembra que
Lembra que
Então
Passo 3
Calcular a força de arraste
.
A fórmula é
A fórmula é
Substituindo:
Passo 4
Calcular a potência desenvolvida contra o arraste.
Potência é força vezes velocidade no mesmo sentido:
Potência é força vezes velocidade no mesmo sentido:
Então
Passo 5
Converter watts em kilowatts:
Logo
Resposta
A potência necessária para vencer o arraste do ar a 110 km/h é cerca de 102 kW.