Enunciado

A água doce escoa do bocal com uma velocidade de 30   m / s na taxa de 0,05   m 3 / s e é dividida em duas correntes iguais pela pá fixa e desviada a 60 ° como mostrado. Calcule a força F necessária para manter a pá no lugar. A massa específica da água é 1000   k g / m 3 .

Passo 1

A taxa de escoamento m ' é dada por:

m ' = 1 000   k g m 3 0 , 05   m 3 s

m ' = 50   k g / s

Logo, o equilíbrio de forças na direção x (mesma direção da velocidade de escoamento) nos dá a seguinte equação:

- F = m ' Δ v x

Pelo fato de as correntes estarem descendo ou subindo uma inclinação de 60 ° , teremos:

- F = 50 30 cos ⁡ 60 ° - 30

F = 750   N

Resposta

F = 750   N

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