O propulsor de um avião a jato voando a 200 \mathrm{~m} / \mathrm{s} recebe 0,1 \mathrm{utm} / \mathrm{s} de combustível. Calcular a força de propulsão horizontal, em unidades MKS, sabendo que a pressão de saída da mistura (descarga) é aproximadamente igual à do ambiente. Dados: \rho_{\mathrm{ar}}=0,12 \mathrm{utm} / \mathrm{m}^{3}, \rho_{\text {mis }}=0,05 \mathrm{utm} / \mathrm{m}^{3}, \mathrm{~A}_{1}=0,3 \mathrm{~m}^{2}, \quad \mathrm{~A}_{2}=0,2 \mathrm{~m}^{2}. Supor regime permanente, propriedades uniformes nas seções, peso do fluido desprezível no propulsor, e ar aproximadamente em repouso na entrada do propulsor.
R: -3889 kgf (sentido descrescente de x).
Passo 1
O enunciado pede a força de propulsão horizontal (thrust) de um jato que voa a 200\\ \mathrm{m/s}, admitindo regime permanente, propriedades uniformes nas seções e pressão de descarga igual à ambiente. Vamos usar o Teorema do Impulso–Momento para um volume de controle que engloba o propulsor, desprezando o peso do fluido e forças de pressão externas na direção x. Precisamos: vazões mássicas de ar e combustível, velocidade de saída dos gases e a aplicação da equação