4.107 Uma placa divisora de jato, de borda viva, inserida parcialmente em uma corrente plana de água, produz o padrão de escoamento mostrado. Analise a situação de modo a avaliar como uma função de , na qual . Avalie a força necessária para manter a placa divisora no lugar. (Despreze qualquer força de atrito entre a corrente de água e a placa divisora.) Trace um gráfico de ambos, e , como funções de .
Passo 1
Considerando que a largura seja constante (w) e usando a continuidade.
Usando a componente y da equação de quantidade de movimento (desprezando as forças horizontais).
Quando , teremos .
Quando , teremos e, consequentemente, as duas saídas iguais.
Passo 2
Usando a componente x da equação de quantidade de movimento.
Mas sabemos que:
Então: