Enunciado
Física - Moysés - Vol. 2 - Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 15
15. Numa corrida de garçons, cada um deles tem de levar uma bandeja com um copo de chope de de diâmetro, cheio até uma distância de do topo, sem permitir que ele se derrame. Supondo que, ao dar a partida, um garçom acelere o passo uniformemente com aceleração até atingir a velocidade final, mantendo a bandeja sempre horizontal, qual é o valor máximo de admissível.
Passo 1
Bora lá pra mais um probleminha sobre fluidos!
Olha só a beleza de questão que o é capaz de nos proporcionar. Sabe o porquê. Porque para resolver essa questão temos que ver o jeito que um copo com água fica quando acelerada uniformemente. Bom! Outras pessoas, que não a gente, fizeram o teste e o resultado foi o seguinte:
Viu só! A água do copo vai ficar inclinada. Para o nosso problema, temos que devido a aceleração horizontal, o líquido no copo tomará a seguinte forma na iminência de transbordar:
Passo 2
Agora, vamos analisar o seguinte triângulo:
Por ele, sabemos que a tangente do ângulo é dada por:
Passo 3
Como esse ângulo está presente também no outro triângulo da figura do que tem a seguinte cara:
Uma vez conhecido o valor da tangente de , podemos determinar a aceleração máxima:
E pronto! Resposta encontrada!