Hidrodinâmica - UFBA
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Hidrodinâmica - UFBA
Um fenômeno bastante curioso, associado ao voo dos pássaros e do avião, pode ser visualizado através de um experimento simples, no qual se utiliza um carretel de linha para empinar pipas, um prego e um pedaço circular de cartolina.
O prego é colocado no centro da cartolina e inserido no buraco do carretel, conforme a figura. Soprando de cima para baixo pelo buraco superior do carretel, verifica-se que o conjunto cartolina-prego não cai. Considere a massa do conjunto cartolina-prego igual a 10 g, o raio do disco igual a 2,0 cm e a aceleração da gravidade local com módulo igual a 10 m/s². A partir dessas informações, apresente a lei física associada a esse fenômeno e calcule a diferença de pressão média mínima, entre as faces da cartolina, necessária para impedir que o conjunto caia.
R: Achei uma resolução ->
A lei física associada ao fenômeno é o Princípio de Bernoulli. Devido ao jato de ar que sopra de cima para baixo ao longo do eixo do carretel, reduz-se a pressão sobre a face de cima do disco de cartolina. Com isso, ele fica sujeito a um esforço resultante de pressão dirigido de baixo para cima que o mantém suspenso, sem cair.
Δp A = m g
Δp = m g m g
Δp = 10 · 10 · 10 π (2,0 · 10) (N/m)
Não entendi essa de que o sopro diminui a pressão e no meu livro a variação de pressão está como Δp=~77Pa.
O prego é colocado no centro da cartolina e inserido no buraco do carretel, conforme a figura. Soprando de cima para baixo pelo buraco superior do carretel, verifica-se que o conjunto cartolina-prego não cai. Considere a massa do conjunto cartolina-prego igual a 10 g, o raio do disco igual a 2,0 cm e a aceleração da gravidade local com módulo igual a 10 m/s². A partir dessas informações, apresente a lei física associada a esse fenômeno e calcule a diferença de pressão média mínima, entre as faces da cartolina, necessária para impedir que o conjunto caia.
R: Achei uma resolução ->
A lei física associada ao fenômeno é o Princípio de Bernoulli. Devido ao jato de ar que sopra de cima para baixo ao longo do eixo do carretel, reduz-se a pressão sobre a face de cima do disco de cartolina. Com isso, ele fica sujeito a um esforço resultante de pressão dirigido de baixo para cima que o mantém suspenso, sem cair.
Δp A = m g
Δp = m g m g
Δp = 10 · 10 · 10 π (2,0 · 10) (N/m)
Não entendi essa de que o sopro diminui a pressão e no meu livro a variação de pressão está como Δp=~77Pa.
kakaroto- Mestre Jedi
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Re: Hidrodinâmica - UFBA
Princípio de Bernoulli
Quanto maior a velocidade do ar, menor é a sua pressão.
Exemplos:
1) Imagine um box de banheiro fechado com uma cortina de plástico presa apenas na parte superior. Ao abrir a torneira do chuveiro, a água que cai movimenta o ar, aumentando sua velocidade. Com isto a pressão dentro do box diminui, ficando menor do que a pressão fora do box. Como consequência da diferença de pressão (externa - interna) a cortina de plástico é empurrada para dentro do box
2) A asa dos aviões (imitando a dos pássaros) é mais curva na parte de cima. Com isto a velocidade do ar na parte de cima é maior do que na parte de baixo, Com isto a pressão da parte superior da asa é menor do que a pressão na parte de baixo, ESta diferença de pressão empurra o avião para cima, sustentando o seu peso
3) No caso do carretel o sopro faz o ar se movimentar dentro do carretel, aumentando sua velocidade e baixando sua pressão. (acima do papel). Como a baixo do papel pressão é maior (pois o ar está parado), a folha e o prego não caem
Quanto maior a velocidade do ar, menor é a sua pressão.
Exemplos:
1) Imagine um box de banheiro fechado com uma cortina de plástico presa apenas na parte superior. Ao abrir a torneira do chuveiro, a água que cai movimenta o ar, aumentando sua velocidade. Com isto a pressão dentro do box diminui, ficando menor do que a pressão fora do box. Como consequência da diferença de pressão (externa - interna) a cortina de plástico é empurrada para dentro do box
2) A asa dos aviões (imitando a dos pássaros) é mais curva na parte de cima. Com isto a velocidade do ar na parte de cima é maior do que na parte de baixo, Com isto a pressão da parte superior da asa é menor do que a pressão na parte de baixo, ESta diferença de pressão empurra o avião para cima, sustentando o seu peso
3) No caso do carretel o sopro faz o ar se movimentar dentro do carretel, aumentando sua velocidade e baixando sua pressão. (acima do papel). Como a baixo do papel pressão é maior (pois o ar está parado), a folha e o prego não caem
Elcioschin- Grande Mestre
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Re: Hidrodinâmica - UFBA
Entendi Elcio, nesse exercício eu tinha esquecido que o vento é um fluido.
Só que em relação a conta que o exercício propõe ainda estou empacado
Só que em relação a conta que o exercício propõe ainda estou empacado
kakaroto- Mestre Jedi
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Re: Hidrodinâmica - UFBA
Quanto ao cálculo de Δp correto:
P = m.g ----> P = (10.10^-3).10 ----> P = 10^-1 N
r = 0,02 m = 2.10^-2 m
A = pi.r² -----> A = pi.(2.10^-2)² ----> A = 4.pi.10^-4 m²
Δp= F/A ----> Δp = P/A ----> Δp = (10^-1)/4.pi.10^-4 ----> Δp ~= 79,6 Pa
P = m.g ----> P = (10.10^-3).10 ----> P = 10^-1 N
r = 0,02 m = 2.10^-2 m
A = pi.r² -----> A = pi.(2.10^-2)² ----> A = 4.pi.10^-4 m²
Δp= F/A ----> Δp = P/A ----> Δp = (10^-1)/4.pi.10^-4 ----> Δp ~= 79,6 Pa
Elcioschin- Grande Mestre
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Re: Hidrodinâmica - UFBA
Elcio, de acordo com a sua conta pude verificar que a pressão interna não existe e acho que sua pressão não está certa, pois -> p=P/A -> p=10-¹/4.pi.10^(-4) -> p=10³/(4.3,14) -> p=785 , que difere muito das respostas tbm.
kakaroto- Mestre Jedi
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Re: Hidrodinâmica - UFBA
Não acredito: você está errando na conta final!!!!
10³/4.3,14 = 1 000/12,56 = 79,6
10³/4.3,14 = 1 000/12,56 = 79,6
Elcioschin- Grande Mestre
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Re: Hidrodinâmica - UFBA
Tbm não acretido é verdade sahushuahsua, Gracias.
kakaroto- Mestre Jedi
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