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Exercício 1: O tubo de Pitot é usado para medir a velocidade do ar nos aviões. Ele é formado por um tubo externo com pequenos furos ???? (quatro são ...

Exercício 1: O tubo de Pitot é usado para medir a velocidade do ar nos aviões. Ele é formado por um tubo externo com pequenos furos ???? (quatro são mostrados na figura a seguir) que permite a entrada de ar no tubo; este tubo está ligado a um dos lados de um manômetro na forma de um tubo em U. O outro lado do manômetro está ligado ao furo ???? na frente do medidor, que aponta no sentido do movimento do avião. Em ???? o ar fica estagnado e em ???? a velocidade do ar é presumivelmente igual à velocidade do ar em relação ao avião. (a) A partir da equação de Bernoulli mostre que: ???? = √2????????ℎ/???????????? onde ???? é a massa específica do líquido contido no manômetro e ℎ é a diferença entre os níveis no tubo em U. (b) Suponha que o tubo contém álcool (???? = 810???????? ????3⁄ ) e que ℎ = 54,0????????. Qual é a velocidade do avião em relação ao ar (???????????? = 1,03???????? ????3⁄ )? (c) O tubo de Pitot de um avião que está voando a grande altitude mede uma diferença de pressão de 969????????. Qual é a velocidade do avião em relação ao ar se a massa específica do ar nessa altitude é 0,031???????? ????3⁄ ?
a) Derive a equação de Torricelli a partir da equação de Bernoulli.
b) Calcule a velocidade do avião em relação ao ar.
c) Calcule a velocidade do avião em relação ao ar.
O tubo de Pitot é usado para medir a velocidade do ar nos aviões.
A equação de Bernoulli é utilizada para relacionar a pressão e a velocidade de um fluido em movimento.
A equação de Torricelli é uma consequência da equação de Bernoulli.
A velocidade do avião em relação ao ar pode ser calculada a partir da diferença de pressão medida pelo tubo de Pitot.

Essa pergunta também está no material:

Exercícios Resolvidos FÍSICA - DINÂMICA
5 pág.

Física II Universidade Federal do AmazonasUniversidade Federal do Amazonas

💡 1 Resposta

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(a) A partir da equação de Bernoulli, podemos relacionar a pressão no ponto estagnado do tubo de Pitot com a pressão no ponto onde o ar está fluindo. Assim, temos que a pressão no ponto estagnado é igual à pressão total no ponto de entrada do ar no tubo de Pitot, que é dada por: P1 = P0 + 1/2 * ρ * v^2 Onde P0 é a pressão estática do ar, ρ é a densidade do ar e v é a velocidade do ar em relação ao avião. Já a pressão no ponto onde o ar está fluindo é dada por: P2 = P0 + ρ * g * h Onde h é a diferença de altura entre os dois lados do manômetro e g é a aceleração da gravidade. Como a pressão nos dois pontos é a mesma, temos: P1 = P2 Substituindo as expressões para P1 e P2, temos: P0 + 1/2 * ρ * v^2 = P0 + ρ * g * h Simplificando, temos: v = √(2 * g * h / ρ) (b) Substituindo os valores dados, temos: v = √(2 * 9,81 * 54 / 810) = 38,4 m/s (c) Substituindo os valores dados, temos: v = √(2 * 9,81 * 969 / (0,031 * 1000)) = 295,5 m/s

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