Enunciado

O cotovelo de um cano subterrâneo de 125   m m de diâmetro é submetido a uma pressão estática de 80   k N / m 2 . A velocidade da água que passa por dentro dele é v = 2,4   m / s . Supondo que as conexões do cano em A e B não oferecem nenhuma força de resistência vertical sobre o cotovelo, determine a força vertical resultante F , que o solo deve então exercer sobre o cotovelo para mantê-lo em equilíbrio. Despreze o peso do cotovelo e da água dentro dele γ w = 10   k N / m 3 .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Por definição, podemos relacionar a velocidade com a vazão:

Q = v A = 2,4 π 4 0,125 2   m 3 / s

Q = 0,0295   m 3 / s

Sabemos também que:

d m d t = ρ w Q = 10 10 3   9,81 0,0295

d m d t = 30,07   k g / s

Logo:

∑ F y = d m d t [ v B - v A ]

- F + 2 10 10 3   9,81 π 4 0,125 2 = 30,07 ( - 2,4 sin ⁡ 45 ° - 2,4 cos ⁡ 45 ° )

F = 127,1   N

Resposta

F = 127,1   N

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

136. Um avião comercial a jato tem massa de 150 Mg e está viajando a uma velocidade constante de 850 km/h em linha reta ( θ = 0 ° ) . Se cada um dos dois motores absorve ar a uma taxa de 1000kg/s e o
À bola branca A é dada uma velocidade inicial v A 1 = 5m / s . Se ela colide diretamente com a bola B e = 0,8 , determine a velocidade de B e o ângulo θ , logo após ela ricochetear na borda em C( e '
Usando um estilingue, o garoto dispara uma bola de gude de 0,1k g em uma parede de concreto, atingindo-a em B . Se o coeficiente de restituição entre a bola de gude e a parede é e = 0,5 , determine a
Uma bola de 300g é chutada do ponto A a uma velocidade v A = 25m / s como mostrado. Se o coeficiente de restituição entre a bola e o campo é e = 0,4 , determine a intensidade e a direção θ da velocida
Para testar as propriedades de fabricação de bolas de aço de 1k g , cada bola é liberada do repouso como mostrado e atinge a superfície lisa inclinada de 45 ° . Se o coeficiente de restituição é e = 0