Enunciado

Qual dos carros pode ser mais eficiente em termos de consumo de combustível: aquele com arestas vivas ou um outro mais arredondado assemelhando-se a uma elipse? Por quê?

Passo 1

Vamos começar pensando de forma prática. Quando pensamos em um carro eficiente o que vem à cabeça?

Poderia ser um carro de corrida, certo? E estes carros tem arestas vivas ou arredondadas?

Exatamente!!! Arredondadas. Então, já sabemos que os carros com arrestas arredondas são mais eficientes. Vamos agora pensar no porquê.

Passo 2

Um carro eficiente é aquele que consegue converter uma maior parte da energia do combustível em movimento. Tudo bem?

Em outras palavras, aquele que consegue diminuir a dissipação de energia. Uma das formas de dissipação ocorre pelo atrito entre o carro e o ar ao longo do movimento.

Então, para comprovar que o carro de arestas arredondadas é mais eficiente temos que verificar se ele gera um menor atrito em comparação com o carro de arestas vivas. Vamos lá?

Passo 3

Uma das coisas que afeta o coefieciente de arrasto é a área projetada do objeto. Pensando em um carro “quadrado” de largura L , sua área projetada seria:

A = L 2

Por outro lado, para um carro de forma elíptica de mesma largura, a área seria em torno de:

A = π L 2 4

Então, a área projetada por um carro de arestas arredondadas é menor, diminuindo o coeficiente de atrito.

Outro ponto a favor dos carros arredondados é o processo de separação do escoamento. A existência de cantos vivos favorece a separação de escoamento, fator que gera uma região de separação.

Esta região é uma zona de baixa pressão, o que provoca recirculação das correntes de ar e, por consequência aumenta o atrito entre o carro e o ar.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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