Um tubo de Pitot instalado em um avião verifica que a pressão de estagnação excede a pressão estática do ar em 6,0 kPa.Se o ar está em repouso em relação ao solo e a densidade do ar é 1,2 kg/m3 , a velocidade do avião em relação ao solo é, em m/s, igual a
Um tubo de Pitot instalado em um avião verifica que a pressão de estagnação excede a pressão estática do ar em 6,0 kPa.
Se o ar está em repouso em relação ao solo e a densidade do ar é 1,2 kg/m3 , a velocidade do avião em relação ao solo é, em m/s, igual a
- A)1.000
- B)100
- C)10
- D)1,0
- E)0,1
Resposta:
A alternativa correta é B)
Um tubo de Pitot instalado em um avião verifica que a pressão de estagnação excede a pressão estática do ar em 6,0 kPa.
Se o ar está em repouso em relação ao solo e a densidade do ar é 1,2 kg/m3 , a velocidade do avião em relação ao solo é, em m/s, igual a
Para resolver esse problema, precisamos utilizar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão e a velocidade em um fluido. A equação de Bernoulli é dada por:
P + 1/2ρv2 + ρgy = constante
Onde P é a pressão do fluido, ρ é a densidade do fluido, v é a velocidade do fluido, g é a aceleração gravitacional e y é a altura do fluido.
No caso de um avião em movimento, a equação de Bernoulli pode ser simplificada, pois a altura do fluido (y) é constante. Além disso, como a pressão de estagnação é maior que a pressão estática, podemos considerar que a pressão de estagnação é a soma da pressão estática mais a pressão dinâmica.
Portanto, podemos escrever a equação de Bernoulli como:
Pestagnação = Pestática + 1/2ρv2
Onde Pestagnação é a pressão de estagnação e Pestática é a pressão estática.
Substituindo os valores dados no problema, temos:
6,0 kPa = Pestática + 1/2 × 1,2 kg/m3 × v2
Para encontrar a velocidade do avião, precisamos rearranjar a equação para isolar v2. Fazendo isso, obtemos:
v2 = 2 × (6,0 kPa - Pestática) / (1,2 kg/m3)
Como a pressão estática é a pressão do ar ao redor do avião, que está em repouso em relação ao solo, então Pestática é igual à pressão atmosférica, que é de aproximadamente 101,3 kPa.
Substituindo esse valor, obtemos:
v2 = 2 × (6,0 kPa - 101,3 kPa) / (1,2 kg/m3)
v2 = 100 m2/s2
v = √100 m2/s2 = 10 m/s
Portanto, a resposta correta é B) 100.
- A)1.000
- B)100
- C)10
- D)1,0
- E)0,1
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