Enunciado

Um ciclista de nível internacional pode gerar 0,5 hp por longos períodos. Para uma prova ao nível do mar, calcule a velocidade que esse ciclista pode manter. Despreze o atrito de rolagem.

Passo 1

E aí, gente!! Tudo bem? Então vou mostrar pra vocês que mecânica dos fluidos não é nem de longe um bicho de 7 cabeças (nem de perto também)!

Bem, a nível do mar a densidade do ar é ρ = 1,22   k g / m ³ . Da tabela 7.3 do livro a tira que para uma bicicleta com um ciclista tem C D A ≈ 0,3   m ² . Além disso, olha que maravilha!!! O enunciado quer a velocidade e ele nos deu a potência que esse ciclista faz aí, então a gente sabe a relação de potência com velocidade, certo?

P o t = V F

Onde essa F é a força que está atuando “contra” o ciclista, que no nosso caso é o arrasto!!!

Passo 2

V = P o t F

V = P o t C D A ρ 2 V 2 → V 3 = P o t C D A ρ 2

Vamos mudar essa potência aí para não ser em hp, mas sim em watts porque a gente gosta de trabalhar no SI!!!

P o t = 0,5   h p = 373   W

V = 373 0,3 1,22 2 1 3 = 12,7   m / s

Resposta

V = 12,7   m / s

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