Batman crashing van

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Não tenho NADA melhor pra fazer produções apresenta : Engenheirando de Brimks

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Não tenho NADA melhor pra fazerproduções apresenta :

Engenheirando de

Brimks

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Engenheirando de brinks

EPISÓDIO PILOTOSeria a cena ao lado fisicamente impossível ?

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Equacionando o Problema.

ν

mg

h = 15 m

m = massa bruce wayne + roupag = aceleração da gravidadeh = altura total da quedaK = coeficiente de resistência ao arν = Velocidade

Suposições :

• Não há correntes de ar consideráveis.• Batman consegue sincronizar sua queda com a chegada da van• O que acontece após o choque não importa.

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Equacionando o Problema.

ν

mg

h = 15 m

m = massa bruce wayne + roupag = aceleração da gravidadeh = altura total da quedaK = coeficiente de resistência ao arν = Velocidade

E.D.O de 1ª ordem, não homogênea

(2ª lei de Newton)

Diagrama de corpo livre

Igualando os termos

Equacionando diferencialmente

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Fazendo no BRAÇO !!!

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Fazendo no BRAÇO !!!

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Plotando gráficos

m (kg) 90g (m/s²) 9,8v0 (m/s) 0

e 2,718h0 (m) 15

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30123456789

101112131415

Altura x Tempo

K = 1k = 10k = 100

Tempo (s)

Altu

ra (

m)

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Plotando gráficos

m (kg) 90g (m/s²) 9,8v0 (m/s) 0

e 2,718h0 (m) 15

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Velocidade x Tempo

k=1k=10k=100

Tempo (s)

Velo

cida

de (

m/s

)

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Plotando gráficos

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Velocidade x Tempo

k=100

Tempo (s)

Velo

cida

de (

m/s

)

Para um k da ordem de 100

Já é possível observar uma desaceleração até que o batman alcance sua velocidade final (ou velocidade de impacto )de aproximadamente 8,2 m/s ( ou 30 Km/h ) .

O que significaria o equivalente a pular em queda livre ( sem capa), de uma altura de 3,5 m , o que seria indigesto mas não impossível, considerando que a superfície de pouso é uma van e não concreto.

A QUESTÃO É :

É POSSÍVEL UM COEFICIENTE DE RESISTÊNCIA DESSA MAGNITUDE ?

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Determinando K

Existem alguns modelos para determinação desse coeficiente aerodinâmico.

Para facilicitar nossa vida vamos utilizar um modelo simples

Densidade do fluido

Área da maior secção frontal

Coeficiente de penetração aerodinâmica

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Determinando K(densidade)

O ar tem uma densidade de aproximadamente 1,225 Kg/(fonte ISA International Standard Atmosphere)

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Determinando K(Cx)

O formato do carro é caracterizado por um número chamado coeficiente de arrasto aerodinâmico, indicado por Cx. Quanto menor o coeficiente, melhor a "aerodinâmica". Normalmente o Cx dos veículos varia entre 0,3 e 0,9. A tabela ao lado mostra o valor de Cx para vários formatos diferentes.2

Atenção: estes são apenas valores médios de referência. O valor de Cx pode variar bastante devido a pequenas alterações no formato.

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Determinando K(Cx)

Como durante a queda a capa assume um formato de “para quedas”, podemos considerar uma boa aproximação o formato “ secção em C”

Cx = 2,3

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Determinando K(Área)

Aproximando a secção gerada pelo Cavaleiro das trevas de um triângulo temos :

L = 4,7 m (estimado por escala)h =1,7 m (estimado por escala)

L

h

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Determinando K

logo

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.80123456789

1011121314151617

Velocidade (m/s)

Altura (m)

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Conclusão :

O Batman iria se espatifar mesmo !!!

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FUI !!

FIM !!