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Mecânica dos Fluidos Aplicada (MFA) 
Exercícios 
Força de arrasto e sustentação 
1) Calcule a força de arrasto sobre a esfera lisa de 50 cm de diâmetro, quando sujeita a 
um escoamento de ar atmosférico a 20°C, a uma velocidade de: a) 6 m/s ; b ) 9 m/s. 
Adote: ρar= 1,204 kg/m3; viscosidade cinemática ν=1,5x10-5 .[1.74 N; 5.4 N] 
 
2) Uma bola de golfe de 4,45 cm de diâmetro é feita rugosa para reduzir o arrasto 
durante seu vôo. Se o número de Reynolds no qual a queda repentina ocorre for 
reduzido de 3x105 para 6x104 pela rugosidade (covinhas), pode-se esperar um 
aumento significativo da trajetória de voo? Justifique seu raciocínio com os cálculos 
apropriados. Adote: viscosidade cinemática ν=1,5x10-5. 
 
3) Deseja-se impulsionar uma embarcação de 105 N de peso à velocidade de 72 km/h. 
A embarcação é sustentada por uma asa submarina cujo coeficiente de sustentação é 
de 0,7. Adote ρ= 1000 kg/m3. Determine a área da asa. [0,714 m2] 
 
4) Uma placa de 0,9 m x 1,2m move-se com 13,2 m/s em ar parado, com uma 
inclinação de 12° com a horizontal. Sendo CA=0,17; Cs=0,72; ρ= 1,2 kg/m3; A= 
área de referência=área da placa, determinar: 
a) A força resultante (Fr=���� + ���) exercida pelo ar sobre a placa. [83,53 N]; 
b) A potência necessária para manter a placa em movimento. 
[0,25 KW]. 
 
5) Uma aeronave com massa, incluindo a carga útil de 1000 kg foi projetada para uma 
velocidade de cruzeiro de 80 m/s a 10 Km. A área efetiva das asas é de 
aproximadamente 15 m2. Determine o coeficiente de sustentação e o ângulo de 
ataque. Qual a potência necessária para o aerofólio durante o cruzeiro? Suponha um 
aerofólio convencional. Adote: ρar= 0,412 kg/m3 [0,49 ; 3°; 9,5 K W] 
 
6) Um avião de 1500 kg foi projetado para transportar uma carga de 3000 N em 
velocidade de cruzeiro de 80 m/s a 10 Km. A área efetiva das asas é de 20 m2. 
Supondo um aerofólio convencional, calcule: 
a) A velocidade de decolagem, caso deseje um ângulo de ataque de 10°. Adote: 
ρar= 1,23 kg/m3 . Tabela: Cs = 1. [ 37,9 m/ s] 
 
b) A velocidade do estol ao aterrissar. Adote: ρar= 0,412 kg/m3. Tabela: Cs = 1,72. 
[49,97 m/s] 
 
 
 
7) Calcule a redução de potencia para vencer o arrasto que um caminhão comum com 
carreta fechada de área frontal igual a 4,5 m² rodando a 100 km/h, perceberia se 
fosse instalado um defletor em sua cabine. Considere que o deslocamento ocorre em 
condições de ar calmo. 
 
 
8) Um papagaio pesa 1N e tem área de 74,4 dm2. A tensão na linha é 30N quando ela 
forma um ângulo de 45º com a direção do vento. Para um vento de 36,6 km/h, quais 
serão os coeficientes de arrasto e de sustentação, a fim de que o papagaio forme um 
ângulo de 30º com a horizontal? Dados: ρar= 1,2 kg/m3. Considere o peso aplicado 
no centro geométrico e adotar a área projetada como área de referência). [CD = 0,95; 
CL = 1]. 
 
 
9) Um jato tem uma massa de aproximadamente 400.000 kg quando está totalmente 
lotado com mais de 400 passageiros e decola a uma velocidade de 250 km/h. 
Determine a velocidade de decolagem quando o avião estiver com 100 assentos 
vazios. Suponha que cada passageiro com sua bagagem pese 140 kg e os ajustes de 
asa e flaps permaneçam os mesmos. [246 km/h] 
 
10) Um caminhão trafega a 100 km/h no ar-padrão (ρ=1,2 Kg/m³). A área frontal do 
veículo é de 9,5 m², coeficiente de arrasto é 0,95, e sendo a potência nominal do 
motor de 386 KW. Uma vez que o caminhão perde potência para superar o arrasto 
aerodinâmico, qual seria então sua potência levando em conta tal perda? [P útil = 
271 KW]