Enunciado

Uma rede de pesca é feita com fio de nylon com 0,75   m 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 . Estime o arrasto sobre uma seção de 2 m × 12 m desta rede quando ela é arrastada (perpendicularmente ao escoamento) através de água a 15 ° C a 6   n ó s . Qual é a potência requerida para manter este movimento?

Passo 1

Temos uma rede de nylon perpendicular ao escoamento, isso quer dizer que temos um cilindro perpendicular ao escoamento. Ele só tá rearranjado na forma de uma rede. Então o que a gente precisa fazer é achar o comprimento desse cilindro e calcular a força sobre ele, depois a potência.

Informações importantes:

- dimensões da seção: 2 m ×   12   m

- diâmetro: D = 0,75   m m = 0 , 00075   m

- espaçamento: e = 1   c m = 0,01   m

- velocidade: U = 6   n ó s = 3,09 m s

- água a 15 ° C : ρ = 999 k g / m 3 , ν = 1,01 ⋅ 10 - 6   m 2 / s

Vamos começar!

Passo 2

Vamos achar o comprimento do nosso cilindro. O número de cordas normais ao lado W = 12 m , é:

n 1 = 12 e = 1200

Como elas estão paralela ao lado H = 2 m :

L 1 = H n 1 = 2400 m

O número de cordas normais ao lado H = 2 m , é:

n 2 = 2 e = 200

Como elas estão paralela ao lado W = 1 2 m :

L 2 = H n 2 = 2400 m

Então:

L = L 1 + L 2 = 4800   m

Passo 3

Podemos usar essa relação para achar a força:

F D = C D ρ V 2 A 2 ,   A = D L

Para achar C D , devemos avaliar o menor valor de R e D

R e D = U D ν = 2,29 ⋅ 10 3

Aproximadamente, pela figura 9.13:

C D = 0,8

Substituindo os nossos dados na fórmula:

F D = 1 3,73   k N

Passo 4

Para achar a potência:

P = U F D = 42,4 k W

Resposta

F D = 13,73   k N

P = 42,4 k W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O filme recente The World´s Fastest Indian conta a história de Burt Munro, um neozelandês que, em 1937, estabeleceu um recorde de 324 km/h para motocicleta, em Boneville Salt Flats. Usando os dados do
É difícil definir a “área frontal” de uma motocicleta devido ao seu formato complexo. Mede-se então a área de arrasto (ou seja, CAA), em unidades de área. Hoerner [12] relata que a área de arrasto de
Para medir o arrasto de uma pessoa em posição ereta, sem violar protocolos de segurança, um manequim do tamanho da pessoa é fixado à extremidade de uma barra de 6 m e posto para girar a Ω = 80 rpm, co
Aplique o Problema 7.61 a um filtro que consiste em um pacote de 250 fibras por centímetro quadrado, cada qual com 300 μm de diâmetro, no plano da Figura P7.61. Para o ar a 20oC e 1 atm escoando a 1,5
Suponha que uma partícula de poeira radioativa se assemelhe a uma esfera de massa específica 2.400 kg/m3. Quanto tempo, em dias, levará tal partícula para descer de uma altitude de 12 km até o nível d