Um tubo de Pitot é montado na asa de um avião, para determinar a velocidade da aeronave em relação ao ar. O tubo contém mercúrio (
) e indica uma diferença de nível de 11 cm . Considerando que
e que a densidade do ar seja
, qual é a velocidade do avião em relação ao ar, em
? Despreze as perdas.
Passo 1
O enunciado fala de um tubo de Pitot que mede a pressão dinâmica provocada pela velocidade do avião em relação ao ar. A diferença de nível num manômetro de mercúrio é
. Sabemos que, do ponto de vista de fluidos, a pressão dinâmica se obtém por
e também pela equação de Bernoulli para escoamento incompressível
O conteúdo é estática de fluidos e Bernoulli; queremos encontrar
e converter para
.
Passo 2
Calcular a diferença de pressão correspondendo à coluna de mercúrio:
Substituindo
,
e
,
Passo 3
Igualar essa pressão dinâmica à expressão de Bernoulli e isolar
:
Tomando a densidade do ar típica
,
Passo 4
Converter
de
para
multiplicando por
:
Resposta
A velocidade do avião em relação ao ar é aproximadamente
.