Arrasto
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Na dinâmica dos fluidos, arrasto é a força que faz resistência ao movimento de um objeto sólido através de um fluido (um líquido ou gás). O arrasto é feito de forças de fricção (atrito), que agem em direção paralela à superfície do objeto (primariamente pelos seus lados, já que as forças de fricção da frente e de trás se anulam), e de forças de pressão, que atuam em uma direção perpendicular à superfície do objeto (primariamente na frente e atrás, já que as forças de pressão se cancelam nas laterais do objeto). Ao contrário de outras forças resistivas, como o atrito, que é quase independente da velocidade, forças de arrasto dependem da velocidade.[1] Um exemplo de forças dependentes da velocidade é o arrasto aerodinâmico, como o usado para explicar o desempenho de Usain Bolt.[2]
A força de arrasto é uma força resistiva que atua sobre um objeto em movimento através de um fluido, como ar ou água. Ela se opõe ao movimento do objeto e depende de vários fatores, incluindo a velocidade do objeto, a densidade do fluido, a área de superfície do objeto e o coeficiente de arrasto, que é uma medida da forma e da rugosidade do objeto.
Equação[editar | editar código-fonte]
A força de arrasto é um fator crucial na engenharia e no design de veículos e estruturas, afetando diretamente o desempenho e a eficiência.
A equação da força de arrasto (Fd) é dada por:
Fd = ½ . ρ . v² . Cd . A
Onde: - Fd é a força de arrasto,
- ρ é a densidade do fluido,
- v é a velocidade do objeto em relação ao fluido,
- Cd é o coeficiente de arrasto,
- A é a área de referência.
Tipos de Arrasto[editar | editar código-fonte]
- Arrasto de Forma (ou de Pressão):
Causado pela forma do objeto e pela pressão diferencial entre a frente e a traseira do objeto.
- Arrasto de Fricção (ou de Atrito de Superfície): Causado pela fricção entre a superfície do objeto e o fluido.
- Arrasto de Onda: Em superfícies líquidas, como em barcos, causado pela formação de ondas na superfície da água.
Aplicações[editar | editar código-fonte]
- Aeronáutica: Reduzir o arrasto é crucial para melhorar a eficiência de combustível e a velocidade de aeronaves.
- Automóveis: O design aerodinâmico dos carros visa minimizar o arrasto para aumentar a eficiência de combustível e a velocidade.
- Engenharia Civil: Em pontes e edifícios altos, o arrasto do vento deve ser considerado no design para garantir estabilidade e segurança.
Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
- ↑ French, A. P (1970). Newtonian Mechanics (The M.I.T. Introductory Physics Series) 1 ed. New York: W. W. Norton & Company Inc. ISBN 0393099709
- ↑ Hernandez-Gomez, J J; Marquina, V; Gomez, R W (25 de julho de 2013). «On the performance of Usain Bolt in the 100 m sprint». IOP. Eur. J. Phys. 34 (5). 1227 páginas. doi:10.1088/0143-0807/34/5/1227. Consultado em 23 de abril de 2016