Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 112
A junta em Y da Figura P3.112 divide a vazão no tubo em partes iguais Q/2, que saem à distância do eixo, como mostra a figura. Despreze a gravidade e o atrito. Encontre uma expressão para o torque T em torno do eixo x necessário para manter o sistema girando à velocidade angular .
Passo 1
Bora lá resolver mais essa!
Primeiramente, vamos considerar o eixo y em sentido “pra cima”, assim, vamos conseguir encontrar as velocidades absolutas de saída, repare que, como temos uma certa angulação, teremos componente com cosseno e seno, logo:
Temos que, , como é a velocidade relativa em cada tubo.
Passo 2
Realizando uma análise de momento veremos que o momento em x está relacionado ao momento angular dos fluxos, assim:
Cada braço vai contribuir para o torque através da velocidade angular relativa, então os termos com velocidade linear, vão ser cancelados, chegaremos então em:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)