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Eficiência de Propulsão: Calculo de Eficiência para Barco em Movimento e Em Estacionário, Exercícios de Física

Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)Física

Neste documento, aprenda a calcular a eficiência de propulsão de um barco em movimento e em estacionário, utilizando a equação de energia e a definição de eficiência de propulsão. Aprenda a calcular a velocidade do barco em movimento e estacionário, e aplicar as fórmulas para obter a eficiência de propulsão.

Tipologia: Exercícios

2016

Compartilhado em 30/06/2016

Ana_Paula_Albuquerque
Ana_Paula_Albuquerque 🇧🇷

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bg1
Problem 10.108 [Difficulty: 4]
CS
x
y
2h
V2 = V3 = V V1 V4
Given: Definition of propulsion efficiency η
Find: η for moving and stationary boat
Solution:
Assumption: 1) Atmospheric pressure on CS 2) Horizontal 3) Steady w.r.t. the CV 4) Use velocities relative to CV
The x-momentum (Example 10.3): Tu
1mrate

u4mrate

mrate V4V1

Applying the energy equation to steady, incompressible, uniform flow through the moving CV gives the minimum power input
requirement
Pmin mrate
V4
2
2
V1
2
2
On the other hand, useful work is done at the rate of
Puseful V1T V1mrate
V4V1

Combining these expressions η
V1mrate
V4V1

mrate
V4
2
2
V1
2
2
V1V4V1

1
2V4V1

V4V1

or η
2V
1
V1V4
When in motion V130 mph and V490 mph η
2V
1
V1V4
η50 %
For the stationary case V10 mph η
2V
1
V1V4
η0%

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Baixe Eficiência de Propulsão: Calculo de Eficiência para Barco em Movimento e Em Estacionário e outras Exercícios em PDF para Física, somente na Docsity!

Problem 10.108 [Difficulty: 4]

CS

x

y

2 h

V 1 V 2 = V 3 = V

V 4

Given: Definition of propulsion efficiency η

Find: η for moving and stationary boat

Solution:

Assumption: 1) Atmospheric pressure on CS 2) Horizontal 3) Steady w.r.t. the CV 4) Use velocities relative to CV

The x-momentum (Example 10.3): (^) T u 1

m rate

 u 4

m

 rate

   m rate

V

V

Applying the energy equation to steady, incompressible, uniform flow through the moving CV gives the minimum power input

requirement

P

min

m rate

V

2

V

2

On the other hand, useful work is done at the rate of

P

useful

V

 T V

m rate

 V

V

Combining these expressions (^) η

V

m rate

 V

V

m rate

V

2

V

2

V

V

V

V

V

 V

V

or (^) η

2 V

V

V

When in motion (^) V 1

 30 mph and^ V 4

 90 mph η

2 V

V

V

 η 50 %

For the stationary case (^) V 1

 0 mph η

2 V

V

V

 η 0 %