A velocidade de um avião é medida com um Tubo de Pitot. Se o tubo mede
mm de água, qual é a velocidade do avião? Use
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que um Pitot mede 800 mm de coluna d’água e pede pra gente descobrir a velocidade do avião. Isso é do conteúdo de Mecânica dos Fluidos / Bernoulli, onde a pressão dinâmica do ar (que depende da velocidade) faz subir uma coluna de líquido no manômetro. Para resolver, a gente vai usar:
- A equação da pressão dinâmica:
. - A equação da pressão estática no líquido:
. - Valores:
, , , .
Passo 2
A pressão dinâmica do ar que passa no Pitot é dada por
Isso vem da versão simplificada da equação de Bernoulli, pra fluxo incompressível e desprezando variações de altitude.
Passo 3
O tubo de Pitot converte essa pressão dinâmica numa coluna de água de altura
. A pressão exercida por essa coluna é
Passo 4
No equilíbrio, a pressão dinâmica do ar empurra a coluna de água, então
Passo 5
Isolando
, temos
Passo 6
Agora é só substituir os valores:
Resposta
A velocidade do avião é aproximadamente
.