Uma lancha é impulsionada pelo mecanismo mostrado na figura. A água do mar é dirigida à bomba a uma taxa de através de uma tomada com de diâmetro. Um impelidor acelera a água e a força horizontalmente para fora através de um bocal com de diâmetro. Determine os componentes horizontal e vertical do empuxo exercido sobre a lancha. O peso específico da água do mar é .
Passo 1
Pessoal, vamos considerar que o nosso volume de controle é a lancha com a água que ela contém, então pela equação da continuidade temos
E
Para calcular o empuxo vamos utilizar as equações de equilíbrio.
Passo 2
Fazendo o diagrama de corpo livre:

Temos na direção horizontal,
Então,
Passo 3
Na direção vertical, temos
Assim, os componentes de empuxo são iguais e opostos as forças exercidas na água.
Resposta
e