Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 41

Na figura abaixo, a pá fixa desvia o jato d’água em uma meia volta completa. Encontre uma expressão para a velocidade máxima do jato se a máxima força possível do suporte é .

Passo 1

Bem, aqui vamos ter que aplicar mais uma vez nosso lindo do balanço de forças, certo?

Você concorda comigo que estamos num equilíbrio de forças e, portanto, o somatório de todas as forças deve resultar em zero, ok?

Mais do que isso, se você observar bem, vamos analisar apenas as forças que atuam na direção x para conseguir conhecer a força .

Passo 2

Vamos agora lembrar que as velocidades de entrada e saída são as velocidades de escoamento do nosso fluido. Como a área transversal de escoamento é igual e temos o mesmo fluido escoando através dela, a velocidade em módulo é igual, mas devem ter sinais opostos no somatório das forças, e a vazão de saída também será igual a de entrada.