Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Mecânica para Engenharia: Dinâmica Volume 2 - 6ª Edição - James L. Meriam, L. Glenn Kraige- Ed: 6º - Capítulo 4.8 - Ex. 95
Em um teste operacional de projeto do equipamento de um caminhão de bombeiros, o canhão de água está fornecendo água doce através de seu bocal com de diâmetros na taxa de no ângulo de . Calcule a força total de atrito exercida pela pavimentação sobre os pneus do caminhão, que permanecem em uma posição fixa com seus freitos travados.
Passo 1
Primeiro vamos calcular a força associado ao jato d’água que sai pelo canhão:
Para calcular a velocidade final do jato podemos aproveitar a taxa volumétrica que foi dada no enunciado:
E a fórmula para é:
E então:
Passo 2
E também podemos aproveitar a taxa volumétrica para calcular a taxa de escoamento de massa :
Agora vamos voltar à nossa equação inicial:
É importante lembrar que estamos olhando apenas a componente horizontal da força e da velocidade, então:
E para que o caminhão permaneça em uma posição fixa, é preciso que a força total de atrito tenha esse mesmo módulo.
Resposta
A força total de atrito é