Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Dinâmica Volume 2 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 2.8 - Ex. 200
Uma gota de água cai sem velocidade inicial a partir do ponto de um viaduto em uma rodovia. Após ter caído , se choca com o para-brisa no ponto de um carro que se desloca a uma velocidade de na estrada horizontal. Se o para-brisa tem uma inclinação de em relação à vertical como mostrado, determine o ângulo em relação à normal ao para-brisa no qual a gota de água colide.
Passo 1
O carro viaja na horizontal a uma velocidade , então sua velocidade vetorial pode ser escrita assim:
A gota não tem velocidade horizontal, mas sua velocidade vertical ao atingir o para-brisa pode ser calculada assim:
Então sua velocidade vetorial pode ser escrita assim:
Passo 2
Agora vamos calcular a velocidade relativa do carro em relação à gota:
Então, o ângulo formado entre a velocidade relativa e a horizontal pode ser calculado assim:
Para encontrar o ângulo formado entre a velocidade relativa e a normal , basta notar que: