Enunciado

Uma aleta vertical estabilizadora sobre um carro de recorde de velocidade tem comprimento L = 1,65   m e altura H = 0,785   m . O automóvel deve ser dirigido na pista de Bonneville Salt Flats, em Utah, onde a elevação é de 1340   m e a temperatura de verão atinge 50 ° C . A velocidade do carro é 560   k m / h . Avalie o número de Reynolds de comprimento da aleta. Estime o local de transição de escoamento laminar para turbulento nas camadas limite. Calcule a potência necessária para vencer o arrasto de atrito superficial na aleta.

Passo 1

Vamos listar o que a gente precisa fazer:

- Achar R e L

- Achar x c r í t i c o  

- Calcular P = U F D

Informações importantes:

- comprimento: L = 1,65   m

- altura H = 0,785   m

- velocidade: U = 560   k m / h = 155,6   m / s

- elevação: 1340 m. O que implica em:

T = 279   k ,     ρ = 1,079   k g m 3 ,     μ = 1,79 ⋅ 10 - 5 k g / m ⋅ s

Vamos começar!

Passo 2

Vamos achar R e L :

R e L = ρ U L μ = 1,54 7 ⋅ 10 7

Passo 3

Sabendo que R e c r í t i c o = 5 ⋅ 10 5 :

ρ U x c r í t i c o μ = 5 ⋅ 10 5

x c r í t i c o = 53,3   m m

Passo 4

Por fim, para estimar a força de arrasto, vamos usar a fórmula:

F D = C D ρ V 2 A 2 ,   C D = 0,455 log ⁡ R e L 2,56 - 1610 R e L

A é a área submersa:

A = H L

Substituindo os valores do enunciado:

F D = 98,0 N

Substituindo na fórmula da potência:

P = F D U = 15,3   k W

Resposta

R e L = 1,54 7 ⋅ 10 7

x c r í t i c o = 53,3   m m

P = 15,3   k W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O deslocamento de um superpetroleiro é aproximadamente de 600 . 000 toneladas métricas. Esse navio tem comprimento L = 300m , través (largura) b = 80m e calado (profundidade) D = 25m . O cargueiro nav
Um submarino nuclear navega a 13,9m / s , inteiramente submerso. O casco é aproximadamente um cilindro circular de diâmetro D = 11,0m e comprimento L = 107m . Estime a porcentagem do comprimento do ca
O avião de transporte a jato de 600 lugares proposto pela Indústria Airbus tem uma fuselagem de 70m de comprimento e 7,5m de diâmetro. O avião deve operar 14 horas por dia, 6 dias por semana; sua velo
Na Seção 7.6, a resistência de onda e a resitência viscosa sobre um modelo e sobre um protótipo de navio foram discutidas. Para o protótipo, L = 130m e A = 1800m 2 . A partir dos dados das Figs. 7.2 e
Uma rede de pesca é feita com fio de nylon com 0,75m m de diâmetro, e tecida em formato retangular. As distâncias, vertical e horizontal, entre as linhas de centro dos fios adjacentes são de 1 c m . E