Enunciado

On April 24, 2007, a French bullet train set a new speed

record, for rail-driven trains, of 357.2 mi/h, beating the old

record by 12 percent. Using the data in Table 7.3, estimate

the sea-level horsepower required to drive this train at such

a speed.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Velocidade do comboio,

V   = 357.2 m i / h   = 357.2 m i h × 1609.34   m 1 m i × 1   h 3600   s   = 159.68   m / s

A densidade do ar ao nível do mar, ρ = 1.2255   k g / m 3

Passo 2

Da tabela de arrasto de corpos tridimensionais, a área de arrasto para o trem-bala é, C D A = 8.5   m 2

A força de arrasto é dada por,

F = C D A ρ 2 V 2

Aqui, a força de arrasto é F , o coeficiente de arrasto é a C D , área da placa é A , a densidade do ar é ρ , a velocidade do ar é V

F   = 8.5 × 1.2255 2 × 159.68 2   = 132805   N

Passo 3

Agora, a potência necessária é,

P = F V

Aqui, a velocidade do trem é V

P   = 132805 × 159.68   = 21206367   W

Passo 4

Converter potência em potência,

P   = 21206367   W × 1 h p 745.7   W   = 28438.2 h p

Portanto, a potência necessária para dirigir o trem é P = 28438.2 h p .

Resposta

P = 28438.2 h p

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