tarefa3

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TAREFA 3 – Equação do Momento
1) Um jato d'água é liberado através de um bocal com velocidade constante, Vj, e atinge
perpendicularmente o centro de uma placa plana que se move para a direita com velocidade Vc,
como mostrado na figura abaixo. a) Encontre a força necessária para manter a placa em movimento,
com velocidade constante, se a massa específica do fluido for de 1000 kg/m3. Considere que a área
da seção transversal do jato é Aj = 3 cm2, e Vj e Vc são de 20 e 15 m/s, respectivamente. Negligencie
os efeitos gravitacionais e assuma que o fluxo é constante com respeito à placa em movimento com
o jato se dividindo em dois jatos iguais um para cima e outro para baixo. b) Repita a parte (a) com a
placa e seu carrinho sem restrições horizontalmente e, portanto, permitido acelerar para a direita. c)
Derive uma equação para a velocidade do carrinho Vc(t) e determine o tempo necessário para que o
carrinho acelere do repouso até 95% da velocidade do jato. Despreze o atrito das rodas e considere
que a massa do carrinho é de 3 kg.
2) Um escoamento de água em um canal aberto flui sob uma comporta de eclusa como mostrado na
figura abaixo. O escoamento é incompressível e é uniforme nas seções (1) e (2). A distribuição de
pressão em ambas as seções pode ser considerada hidrostática, pois as linhas de corrente são retas
em ambas seções. Determine a magnitude e a direção da força (por unidade largura) exercida sobre
a comporta pelo escoamento.