Para o escoamento em torno de uma esfera a camada-limite se torna turbulenta aproximadamente a . Determine a velocidade na qual (a) uma bola de golfe norte-americana , uma bola de golfe britânica e (c) uma bola de futebol desenvolvem camadas-limite turbulentas. Considere as condições atmosféricas padrão.
Dados: ,
Passo 1
A velocidade em que se desenvolve camada-limite turbulenta é calculada pelo Reynolds crítico. O enunciado facilitou nossa vida já mostrando qual o para o escoamento ao redor de uma esfera.
Estamos fazendo a consideração de todas as bolas analisadas são esféricas. Beleza? 😊
Então a fórmula do Reynolds no caso do escoamento externo em esfera lisa é
Isolando a velocidade
A viscosidade, a massa específica e o Reynolds crítico é o mesmo para os três casos, pois o fluido é o mesmo (ar) e a geometria do obstáculo é a mesma (esférica). Substituindo:
Como cada bola tem um diâmetro diferente, cada uma terá sua velocidade.
Passo 2
Para a bola de golfe norte-americana
Para a bola de golfe britânica
Para a bola de futebol
Encontramos as velocidades críticas para os três tipos de bola
Resposta
(a)
(b)
(c)
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