terça-feira, 31 de janeiro de 2012

Exercícios resolvidos de Dinâmica da Atmosfera

Exercícios resolvidos de Dinâmica da Atmosfera

=> Negligenciando a variação latitudinal no raio da terra, calcule o ângulo entre os vetores da força gravitacional e da gravidade na superfície da terra como uma função da latitude. 

Solução: seja  ϕ a latitude e α o ângulo entre g e g*. Assim pela figura abaixo e pela Lei dos Senos: (na figura à direita "a" é o raio da Terra)





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=> Calcule a altitude na qual um satélite orbitando no plano equatorial pode estar um satélite síncrono (isto é, pode permanecer acima do mesmo lugar na superfície da terra).

Solução: para que o satélite "não caia" e "gire junto" com a Terra é necessário um equilíbrio entre forças. A força gravitacional de atração entre os corpos deve ser igual à força centrífuga provocada pelo movimento do satélite, assim:




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=> Se um jogador de futebol joga uma bola a uma distância horizontal de 100 metros na latitude 30° em 4 segundos, quanto a bola é defletida horizontalmente devido à rotação da Terra?

Solução: assumindo que a bola foi jogada na direção leste temos que a bola é defletida uma distância Δy na direção “y” pela força de Coriolis:



Assim, integrando em relação a “t” podemos obter a  velocidade de deslocamento na direção meridional (lado  esquerdo integral partindo do repouso v = 0, e do lado  direito de um instante inicial    t = 0):





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=>Um navio está velejando para norte a uma razão de 10km/h. A pressão à superfície aumenta em direção a noroeste numa razão de 5Pa/Km. Qual é a pressão registrada em uma ilha próxima se a pressão a bordo do navio decresce numa taxa de 100Pa/3h?



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=>Um carro está indo diretamente para sul, passa um posto de gasolina, a 100km/h. A pressão em superfície  diminui  em direção a sudeste a uma taxa de 1Pa/km. Qual é a tendência de pressão no posto de gasolina se a pressão medida pelo carro está diminuindo a uma taxa de 50Pa/3h?





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=> A temperatura a 50km a norte de uma estação é 3ºC mais fria que a da estação. Se o vento está soprando de nordeste a 20m/s e o ar está sendo aquecido por radiação a uma taxa de 1ºC/h qual é a mudança na temperatura local na estação?




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