A lâmina divide o jato de água que tem diâmetro de 75   m m . Se um quarto da água flui para baixo, enquanto três quartos fluem para cima, e o fluxo total é Q = 0,0135   m 3 / s , determine as componentes horizontal e vertical da força exercida sobre a lâmina pelo jato, γ w = 10   k N / m 3 .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Do enunciado, sabemos que a vazão é dada por:

Q = 0,0135 m 3 s

Logo:

v = Q A = 0,0135 π 4 75 ⋅ 10 - 3 2

v = 3,06   m / s

Sabemos também que:

d m d t = ρ w Q = 10 10 3 9,81 ( 0,0135 )

d m d t = 13,76   k g / s

Portanto:

∑ F x = d m d t v B x - v A x

- F x = 0 - 13,76     ( 3,06 )

F x = 42,1   N

∑ F y = d m d t v B y - v A y

F y = 3 4 13,76   3,06 + 1 4 ( 13,76 ) ( - 3,06 )  

F y = 21,053   N

Resposta

F x = 42,1   N

F y = 21,053   N

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