A água doce sai do bocal com uma velocidade de 30   m / s à taxa de 0,05   m 3   / s e é dividido em dois fluxos iguais pela palheta fixa e desviados a 60° como mostrado. Calcule a força F necessária para manter a palheta no lugar. A densidade da água é 1000   k g / m 3 .

Passo 1

E ai meus queridos? Tudo certinho?

Então vem comigo que no caminho eu explicooo

Vamos fazer um desenho esquemático

Passo 2

Vamos calcular a vazão mássica do água

m ˙ = ρ Q

= 1000 × 0.05  

= 50   k g / s

Calculando a força necessária para manter a palheta usando a variação da equação da taxa de quantidade de movimento

F = m ˙ v i n i - m ˙ v f i n

= m ˙ v - m ˙ v cos ⁡ 60 ° 2 + m ˙ v cos ⁡ 60 ° 2

= m ˙ v 1 - cos ⁡ 60 °

F = 50 × 30 1 - cos ⁡ 60 °

F = 750   N

Resposta

Portanto, a força necessária para manter a palheta no lugar é de 750   N .