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
6 cm de água
6 cm de água
Passo 1
O enunciado diz que um tubo de Pitot mede a pressão dinâmica de um avião em voo lento segundo a relação
e que um manômetro em U com fluido de água indica uma coluna de
. Nosso objetivo é calcular a velocidade
do avião usando essa leitura.
Passo 2
A diferença de pressão medida pelo manômetro é dada pela lei da estática dos fluidos:
onde
é a densidade da água,
é a aceleração da gravidade,
e é a altura da coluna de água. Aqui
e
Passo 3
Como o manômetro registra a pressão dinâmica, igualamos
e isolamos
:
Passo 4
Adotando valores padrão ao nível do mar:
,
,
,
,
temos
temos
Resposta
A velocidade do avião é aproximadamente
.