pump in a tank of water at 208C directs a jet at 45 ft/s and

200 gal/min against a vane, as shown in Fig. P3.73. Compute the force F to hold the cart stationary if the jet follows

(a) path A or (b) path B. The tank holds 550 gal of water at

this instant.

(a) Se o jato seguir o caminho , não há fluxo de momento cruzando o volume de controle.

Portanto, o fluxo de momento zero resulta em força zero para manter o carrinho estacionário.

Portanto, a força para manter o carrinho parado se o caminho do jato seguir é 0.

(b) Se o jato seguir o caminho , haverá um fluxo de momento atravessando o volume de controle, o que resulta na força para manter o carrinho parado.

Escreva a equação de momento ao longo da direção horizontal.

Aqui, a taxa de fluxo de massa da água é e o componente horizontal da velocidade para o caminho é

Calcule a taxa de fluxo de massa da água.

Aqui, a densidade da água é e a taxa de fluxo da água é .

Calcular o componente horizontal da velocidade para o caminho .

Aqui, a velocidade do jato é .

Substituindo valores

Portanto, a força para manter o carrinho parado para o caminho é .