Água a entra em um chuveiro através de um tubo circular com de diâmetro interno. A água sai em 24 filetes, cada um com de diâmetro. A vazão volumétrica é . Estime a pressão mínima de água necessária na entrada do chuveiro. Avalie a força necessária para manter o chuveiro fixo na extremidade do tubo circular. Indique claramente se essa é uma força de compressão ou de tração.
Passo 1
Equações:
- Bernoulli:
- Momento:
Considerações:
- Escoamento Estacionário;
- Fluido Incompressível;
- Escoamento Uniforme;
- Sem Forças de Resistência das Superfícies;
- ;
- .
Passo 2
Fazendo as considerações do Passo 1, temos:
Passo 3
Calculando e .
Sendo:
;
;
;
.
Temos:
Passo 4
Voltando na equação do Passo 1.
Sendo:
;
.
Temos:
Passo 5
Para a Equação do Momento, temos:
Sendo:
;
.
Temos:
Substituindo os dados:
Força de Tração
Resposta
Força de Tração