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Um painel retangular de 6 m de comprimento por 0.7 m de largura faz parte da caixa de um camião que se desloca a 90 km/h, como mostra a figura. Cal...

Um painel retangular de 6 m de comprimento por 0.7 m de largura faz parte da caixa de um camião que se desloca a 90 km/h, como mostra a figura. Calcule a força de arrasto sobre painel. Re=vL/ FD= CD (1/2)v2A


8 N.
5 N.
11 N.
13 N.
16 N.

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Resposta DP
44 pág.

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Para calcular a força de arrasto sobre o painel, precisamos primeiro calcular a velocidade do ar que passa pelo painel. Podemos usar a equação de Bernoulli para isso: P + 1/2 * ρ * v^2 = constante Onde P é a pressão, ρ é a densidade do ar e v é a velocidade do ar. Como a pressão do ar na frente do painel é maior do que a pressão atrás do painel, podemos assumir que a constante é a pressão na frente do painel. Podemos então rearranjar a equação para obter: v = √(2 * (P1 - P2) / ρ) Onde P1 é a pressão na frente do painel e P2 é a pressão atrás do painel. Podemos estimar a pressão na frente do painel como a pressão atmosférica (1 atm) e a pressão atrás do painel como a pressão atmosférica menos a pressão devido à velocidade do caminhão. Podemos usar a equação de Bernoulli novamente para calcular essa pressão: P2 = P1 - 1/2 * ρ * v^2 Substituindo os valores, temos: P2 = 1 atm - 1/2 * 1.2 kg/m^3 * (90 km/h * 1000 m/km / 3600 s/h)^2 = 0.986 atm Então: v = √(2 * (1 atm - 0.986 atm) / 1.2 kg/m^3) = 7.7 m/s A área do painel é A = 6 m * 0.7 m = 4.2 m^2. O coeficiente de arrasto CD para um painel retangular pode ser estimado como 1.28. A densidade do ar é ρ = 1.2 kg/m^3. Substituindo os valores na equação da força de arrasto, temos: FD = CD * 1/2 * ρ * v^2 * A = 1.28 * 1/2 * 1.2 kg/m^3 * (7.7 m/s)^2 * 4.2 m^2 = 163 N Portanto, a força de arrasto sobre o painel é de aproximadamente 163 N. A alternativa correta é E) 16 N.

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