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O vento sopra exerce pressão sobre os objetos que estão em seu caminho. A quantidade de pressão exercida pelo vento sobre um objeto depende da velocidade e densidade dos ventos e da forma dos objetos. Se você conhece essas três variáveis, pode converter facilmente a velocidade do vento em pressão em libras por polegada quadrada (psi). Antes de tentar esse cálculo, é útil saber que a densidade do ar seco ao nível do mar é de aproximadamente 1,25 kg por metro cúbico e que todo objeto possui um coeficiente de arrasto (C) que pode ser estimado com base em sua forma.
Conversão de velocidade em pressão
Escreva esta equação convertendo a velocidade do vento em metros por segundo (m / s) em pressão em Newton por metro quadrado (N / m ^ 2):
Pressão = 0,5 x C x P x V ^ 2
C = Coeficiente de arrasto D = Densidade do ar (kg / m ^ 3) V = Velocidade do ar (m / s) ^ = "à potência de"
Obtenha o valor da velocidade do vento que deseja converter em pressão. Ele precisa estar em metros por segundo ou a equação não funcionará.
Exemplo: V = 11 m / s
Estime o coeficiente de arrasto com base na forma da superfície do seu objeto voltada para o vento.
Exemplo: C para uma face de um objeto cúbico = 1,05
Outros incluem:
Esfera: 0,47 Meia esfera: 0,42 Cone = 0,5 Canto de um cubo = 0,8 Cilindro longo = 0,82 Cilindro curto = 1,15 Corpo aerodinâmico = 0,04 Meio corpo aerodinâmico = 0,09
Para obter informações adicionais sobre essas formas, visite o link na seção Recursos.
Conecte os valores à equação e calcule sua resposta:
Pressão = 0,5 x 1,05 x 1,25 kg / m ^ 3 x (11 m / s) ^ 2 = 79,4 N / m ^ 2
Conversões de unidades
Realize as conversões necessárias para as unidades que você deseja. A velocidade do vento deve estar em metros por segundo para que a equação seja precisa.
Converta mph em metros por segundo (m / s) multiplicando a velocidade em mph por 0,447. Este valor é obtido dividindo o número de metros em 1 milha, 1609, pelo número de segundos em 1 hora, 3600.
Exemplo: 23 mph x 0,447 = 10,3 m / s
Converta Newton por metro quadrado (N / m ^ 2) em psi multiplicando a pressão em N / m ^ 2 por 0,000145. Esse número é baseado no número de newtons em uma libra e no número de polegadas quadradas em um metro quadrado.
Exemplo: 79,4 N / m ^ 2 x 0,000145 = 0,012 psi