Questão 2)
Considerando a velocidade do som no ar como 337 \mathrm{~m} / \mathrm{s}, qual a velocidade máxima, em km/h, que um carro de fórmula 1 poderia atingir para que o ar escoando sobre seu aerofólio possa ser considerado incompressível? [ \mathbf{1 , 0} ].

Passo 1

O enunciado pede a velocidade máxima v de um carro de Fórmula 1 para que o escoamento sobre o aerofólio seja considerado incompressível. Na prática de mecânica dos fluidos, adotamos que o ar pode ser tratado como incompressível se o número de Mach M = v/c for menor que aproximadamente 0,3, onde c é a velocidade do som no ar.

Passo 2

Escrevemos a condição de incompressibilidade:
M = \frac{v}{c} < 0,3
Logo, a velocidade máxima permitida é
v_{\max} = 0,3 \,c.

Passo 3

Substituindo c = 337\\ \mathrm{m/s} em metros por segundo:
v_{\max} = 0,3 \times 337\\ \mathrm{m/s} = 101{,}1\\ \mathrm{m/s}.
Agora convertemos para \mathrm{km/h} usando o fator 1\\ \mathrm{m/s} = 3{,}6\\ \mathrm{km/h}:
101{,}1\\ \mathrm{m/s} \times 3{,}6 = 363{,}96\\ \mathrm{km/h}.
Arredondando para valores práticos, temos cerca de 364\\ \mathrm{km/h}.

Resposta

A velocidade máxima é aproximadamente 364\\ \mathrm{km/h}.

Exercícios relacionados