Enunciado

Duas bombas recalcam água ( γ = 10 4 N / m 3 ) para o sistema da figura, no qual é lançada na vertical para a atmosfera, na seção 4 . O tubo de saída é isolado do resto da instalação por uma luva elástica. A bomba B 1 recalca uma vazão de 5   L / s e a bomba B 2 recalca 10   L / s . A potência dissipada total, desde a saída das bombas até 4 , é 4,4   k W . Determinar:

  1. A velocidade do jato na seção 4 ;
  2. O módulo da força plicado pela água no trecho de tubulação entre 3 e 4 .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Vamos encontrar a velocidade do jato na seção 4 a partir da equação da continuidade:

Q 1 + Q 2 = Q 3

Como Q 3 = A 3 v 3 , temos que:

5 + 10 = 20 v 3

Portanto a velocidade do jato será:

v 3 = 7,5   m / s

Passo 2

A força da água no trecho é dada por:

F = ρ a v

Aplicando entre o trecho 3 e 4 , temos que:

F = 2,3 ⋅ 20 ⋅ 7,5

F = 346   N

Resposta

a )   v 3 = 7,5   m / s  

b )   F = 346   N

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