Enunciado

Um jato de água de 3 cm de diâmetro atinge uma placa normal, como na Figura FE3.5. Se a força necessária para escorar a placa é de 23 N, qual é a velocidade do jato?

(a) 2,85 m/s, (b) 5,7 m/s, (c) 8,1 m/s, (d) 4,0 m/s, (e) 23 m/s.

Passo 1

Esta é uma questão muito simples, só precisamos fazer uma análise das forças em x. O somatório das forças em x vai possuir apenas o termo da força necessária para placar escoar (lembrando que esta força aponta para a esquerda, logo, de acordo com nosso referencial, ela será negativa), ou seja:

∑ F x = R x

Em relação ao balanço de momento, teríamos que analisar as correntes em x e em y, entretanto, se fizermos apenas em x já vamos ter o resultado final. Em x, temos apenas uma corrente que é o próprio jato.

O balanço para esse cara fica:

∑ F x = - m E ˙ V E = - ρ A E V E V E = - ρ A E V E 2

Agora é só juntar tudo:

∑ F x = R x

- ρ A E V E 2 = R x

- 1000 * π 4 * 3 100 2 V E 2 = - 23

V E = 5,70 m s

Resposta

Letra B) (b) 5,7 m/s

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