PESQUISE o que é pressão de estagnação e EXPLIQUE como esse conceito se aplica a um tubo de pitot.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede pra gente descobrir o que é “pressão de estagnação” e depois mostrar como isso rola dentro de um tubo de Pitot. Isso cai em Mecânica dos Fluidos (ou Aerodinâmica básica) e, pra resolver, precisamos entender:
  1. Bernoulli e a diferença entre pressão estática e dinâmica;
  2. O conceito de estagnar o fluxo (parar o fluido) pra descobrir essa tal pressão de estagnação;
  3. Como um tubo de Pitot aproveita esse princípio pra medir velocidade.

Passo 2

Antes de tudo, vamos destrinchar o que é pressão de estagnação. Imagine um pontinho do fluido que se move com velocidade V. Ele tem:
  • Pressão estática P + tfrac12,rho V^2 = constante : aquela “normal” que bate nas paredes sem movimento extra.
  • Pressão dinâmica P0 = P + tfrac12,rho V^2 : energia do movimento do fluido (ρ é a densidade).
Pela equação de Bernoulli (num escoamento “sem percas” e em regime estacionário), a soma dessas pressões é constante:
Quando a gente “para” o fluido, ou seja, faz (estagna o fluxo), toda a energia dinâmica vira pressão. Essa nova pressão alcançada chama-se pressão de estagnação . Logo:

Passo 3

Agora, como isso aparece no tubo de Pitot? O tubo de Pitot é basicamente um caninho com a ponta voltada pra corrente de ar. Dentro dele:
  1. O fluido entra e é forçado a parar no interior do tubo → ali ele atinge P0 = P + tfrac12,rho V^2, , então registramos De.
  2. Em um pitot-estático (mais completo), há uma porta lateral pra medir a pressão estática V = raiz2,(P0 - P)rho do ambiente.
Como a gente já sabe que
basta medir e , calcular a diferença
e daí isolar a velocidade:

Passo 4

Resumindo a aplicação prática:
  • O tubo de Pitot “engana” o ar pra parar completamente na ponta interna, medindo .
  • Comparando com a pressão externa , a diferença dá a pressão dinâmica, que vira a velocidade do fluido.

Resposta

Pressão de estagnação é a soma da pressão estática com a pressão dinâmica ( ), obtida ao trazer o fluido a . Num tubo de Pitot, a ponta frontal mede exatamente essa pressão de estagnação , e comparando-a com a pressão estática externa a gente extrai a velocidade do fluxo.

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