A água entra em uma bomba de escoamento mista axialmente a uma taxa de e a uma velocidade de e é descarregada para a atmosfera a um ângulo de da horizontal, como mostra a figura. Se a área de escoamento de descarga for a metade da área de entrada, determine a força que age sobre o eixo na direção axial.
Passo 1
Fala aí galerinha, bora pra mais uma questão. Primeiramente, da conservação da massa, temos e, portanto, e . Observando que a área de descarga é metade da entrada área, a velocidade de descarga é o dobro da velocidade de entrada. Logo:
Substituindo:
Tomamos a bomba como o volume de controle e a direção de entrada do fluxo como a direção positiva do eixo . A equação do momento linear neste caso na direção , será:
Substituindo os valores: