A pressão no nariz de um avião, viajando em uma velocidade baixa é conhecida e relacionada com sua velocidade por
, em que
é a massa específica do ar. Determine a velocidade do avião viajando perto da superfície da terra se um manômetro do tipo tubo em "
"lê
10 cm de água
10 cm de água
Passo 1
O enunciado diz que, para velocidades baixas, a pressão dinâmica no nariz do avião está relacionada com sua velocidade por
onde
é a massa específica do ar. Um manômetro em “U” marca uma coluna de água de
. Vamos usar essa altura para calcular a diferença de pressão dinâmica e então obter
.
Passo 2
A leitura de
de coluna de água corresponde a uma diferença de pressão
onde tomamos tipicamente
e
.
Passo 3
Igualamos essa diferença de pressão à pressão dinâmica do ar:
Desse modo, isolamos
:
Passo 4
Substituindo
e usando
, obtemos
Resposta
A velocidade do avião é aproximadamente
(ou cerca de
).