Em túnel de vento, mediu-se uma força de arraste de 3,5 \mathrm{~N} sobre um modelo com área frontal de 0,25 \mathrm{~m}^{2}, sob velocidade de 20 \mathrm{~m} / \mathrm{s}\left(1,2 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^{3}\right). Calcule o coeficiente de arraste.

Passo 1

O enunciado fornece a força de arraste F_d=3,5 N sobre um modelo com área frontal S=0,25 m^{2}, quando submetido a um escoamento de velocidade V=20 m/s e densidade \rho=1,2 kg/ m^{3}. Precisamos calcular o coeficiente de arraste C_d.

Passo 2

A relação entre força de arraste e coeficiente de arraste é dada pela fórmula
F_d = \tfrac12\,\rho\,V^2\,S\,C_d.

Passo 3

Isolando o coeficiente de arraste C_d temos
C_d = \frac{2\,F_d}{\rho\,V^2\,S}.

Passo 4

Substituindo os valores numéricos:
C_d = \frac{2\cdot3,5}{1,2\cdot20^2\cdot0,25} = \frac{7}{1,2\cdot400\cdot0,25} = \frac{7}{120} \approx0,058.

Resposta

O coeficiente de arraste é aproximadamente C_d = 0,058.

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