Um bico alimentador de concreto usinado (
) precisa ser usado para concretar uma laje. Para alcançar maior distância, considere que o jato seja direcionado paralelo à laje, determine a força horizontal que um operador exercerá, para manter o bico de forma estável. A bitola de saída é de 100 mm de diâmetro.
Passo 1
O enunciado descreve um bico de concreto com densidade
e diâmetro de saída
. O jato sai com velocidade média
e, por estar paralelo à laje, provoca uma força de reação horizontal. Para manter o bico estável, o operador deve exercer uma força igual e oposta ao fluxo de momento do jato, dada por
onde
é a vazão mássica do concreto.
Passo 2
Calculamos a área da seção transversal de saída do bico:
Substituindo
:
Passo 3
Determinamos a vazão mássica
usando
Logo,
Passo 4
Aplicando o princípio da quantidade de movimento, a força de reação é
Resposta
A força horizontal que o operador deve exercer é aproximadamente
.