Enunciado
Física - Príncipios de física - Serway - Princípios De Física: Oscilações, Ondas e Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 66
Por que a seguinte situação é impossível? Uma barcaça carrega uma pequena carga de peças de ferro ao longo de um rio. A pilha de ferro tem forma de cone, cujo raio r da sua baseé igual à sua altura central h. A barcaça é quadrada, com lados verticais de comprimento 2r de maneira que a pilha de ferro chega às suas beiradas. A barcaça se aproxima de uma ponte baixa, e o capitão percebe que o topo da pilha de ferro não passará embaixo da ponte. Ele ordena que a tripulação jogue pedaços de ferro na água para reduzir a altura da pilha. Enquanto o ferro é removido da pilha, a pilha sempre tem o formato de cone, cujo diâmetro é igual ao comprimento lateral da barcaça. Depois que certo volume de ferro é removido da barcaça, ela passa por baixo da ponte sem que o topo da pilha bata na ponte.
Passo 1
Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.
Vamos começar calculando a velocidade com que a água sai. Para isso, vamos encontrar o fluxo do volume de água:
Com isso, vamos usar esse valor na fórmula:
Passo 2
Para calcularmos a pressão do cano principal, vamos usar:
Aqui, vamos precisar usar a equação da velocidade da água do cano principal:
Jogando na fórmula da Pressão
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)