O jet-water ski atingiu sua velocidade máxima de 70 km/h ao operar em água salgada. A água

entrada está no túnel horizontal na parte inferior do o casco, de modo que a água entra na tomada com uma velocidade de 70 km/h em relação ao esqui. O motorizado bomba descarrega a água do escape horizontal bocal de 50 mm de diâmetro à taxa de 0,082   m 3 / s .

Calcule a resistência R da água ao casco em a velocidade de operação.

Passo 1

Falaaaai galerinha, show de bola? Bora resolver mais uma juntinho comigo?

Simboráaa

Já vamos começar convertendo a velocidade de entrada da água

V i = 70   k m / h

= 70   k m / h   × 1000   m 1   k m × 1   h 3600   s

= 19.44   m / s

Calculando a área do bocal de saída

A = π 4 d 2

A = π 4 × 0.05 2

A = 0.001963 m 2

Passo 2

Vamos calcular a velocidade da água na saída do bocal

V f = Q A

V f = 0.082 0.001963

V f = 41.76   m / s

Passo 3

A mudança na velocidade da água é devido á energia perdida para vencer a resistência que atua sobre o esqui pela água.

Calculando a força de resistência que atua sobre o esqui

R = ρ Q V f - V i

R = 1030 × 0.082 × 41.76 - 19.44

R = 1885.14   N

Resposta

Portanto, a resistência da água ao esqui é de 1885.14 N .