Um tubo de Pitot mede a pressão dinâmica de um fluxo de ar (
) como 500 Pa . Determine a velocidade do ar.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um tubo de Pitot mediu a pressão dinâmica do ar como 500 Pa, com densidade ρ = 1,2 kg/m³. Isso é um exercício de Mecânica dos Fluidos, onde usamos a relação entre pressão dinâmica e velocidade (vimos isso na equação de Bernoulli). Para resolver, vamos precisar saber que a pressão dinâmica
satisfaz
Passo 2
Explicando a teoria: a equação de Bernoulli, ao comparar pontos de um escoamento (um estático e outro de Pitot), mostra que a diferença de pressão é justamente a pressão dinâmica. Essa pressão dinâmica representa a “energia” cinética do fluido por unidade de volume, e seu valor é
É daí que tiramos a fórmula pra achar a velocidade.
Passo 3
Isolando a velocidade
em
a gente multiplica por 2 e divide por ρ:
Passo 4
Agora, é só colocar os números:
Então
Passo 5
Calculando:
Resposta
A velocidade do ar é aproximadamente