Enunciado

Um torpedo a 8 m abaixo da superfície, na água do mar a 20°C, cavita a uma velocidade de 21 m/s quando a pressão atmosférica é 101 kPa. Se os efeitos do número de Reynolds e do número de Froude forem desprezíveis, a que velocidade ele irá cavitar quando estiver se movendo a uma profundidade de 20 m? Em que profundidade ele deverá estar para evitar a cavitação a 30 m/s?

Passo 1

Bora pra mais uma!

Para a água do mar a 20 ℃ , temos ρ = 1025 k g m 3   e P v = 2337 P a .

Se Reynolds e Froude forem desprezíveis, o valor da cavitação será:

C a = P a + ρ g z - p v ρ V 2 → 1 = 101000 + 1025 * 9,8 * 8 - 2337 P a 1025 * 21 2 = 0,4

Para z=20m:

0,4 = 101000 + 1025 * 9,81 * 20 - 2337 1025 V a 2 → V a = 27,2 m s

Para V b = 30 m / s :

0,4 = 101000 + 1025 * 9,81 * z b - 2337 1025 * 30 2 → z b = 26,5 m

Resposta

A velocidade ele irá cavitar quando estiver se movendo a uma profundidade de 20 m é de 27,2m/s.

Ele deverá estar à 26,5m para evitar a cavitação a 30 m/s?

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