Quando é ameaçada, uma lula pode fugir, expelindo um jato d’água, às vezes colorido com uma tinta de camuflagem. Considere uma lula que originalmente está em repouso na água do oceano de densidade constante 1,030k g / m 3 . A massa original é de 90,0k g , da qual uma fração significativa é a água dentro do seu manto. Ela expele essa água pelo seu sifão, uma abertura circular de 3,00c m de diâmetro a uma velocidade 16,0m / s . (a) À medida que a lula começa a se mexer, a água ao redor não exerce nenhuma força de arrasto sobre ela. Encontre a aceleração inicial da lula. (b) Para estimar a velocidade máxima da lula em fuga, modele a força de arrasto da água ao redor conforme descrito pela Equação 5.7 ( R = 1 2 D ρ A v 2 ) . Suponha que a lula tenha um coeficiente de arrasto de 0,300 e uma seção transversal de 800c m 2 . Encontre a velocidade em que a força de arrasto contrabalança o impulso do jato.

Enunciado

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

O volume de água do mar expelido em um segundo é:

Em outras palavras, a taxa de fluxo de volume do jato é . Sua taxa de fluxo de massa é:

A força que a lula exerce sobre a água no jato é:

A água no jato exerce uma força do mesmo tamanho sobre a lula, para dar aceleração inicial:

Letra b:

Para a lula em equilíbrio na velocidade terminal: