Admita que o mesmo jato d’água permanente do Problema P 3.40 (velocidade do jato, 8m / s , e diâmetro de 10c m ) atinja uma cavidade em forma de concha, semiesférica, como mostra a Figura P A 3.3 . A água é desviada 180 ° e sai, devido ao atrito, a uma velocidade menor, V s = 4m / s (Observando da esquerda, o jato de saída é um anel circular de raio externo R e espessura h , vindo na direção do observador.) A cavidade tem um raio de curvatura de 25c m . Encontre (a) a espessura h do jato de saída e (b) a força F requerida para manter no lugar o objeto com a cavidade. (c) Compare com a parte (b) do Problemas 3.40 , no qual F ≈ 500N , e dê uma explicação embasada na física de por que F mudou.

a) h = 1,02c m b)F = 752Np a r aae s q u e r d a← c) a mudança no ângulo do escoamento de saída aumentou a força

Enunciado

E aí, tudo bem? Bora matar essa questão comigo!

Primeiro vamos fazer o somatório das vazões, assim temos:

Isolando

Substituindo pelos números na questão:

Fazendo nossa conhecida relação de momento, temos:

Substituindo:

Logo:

A resposta no problema foi de aproximadamente

Então houve um ganho porque nosso projeto direcionou o fluxo no sentido contrario ao escoamento e não no transversal, ou seja:

Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/

c) a mudança no ângulo do escoamento de saída aumentou a força