Fenômenos aula 5 quantidade de movimento

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
A QUANTIDADE DE MOVIMENTO LINEAR
Professor: Ricardo Melo
Apresentação
Equação da quantidade de movimento;
Forças que atuam no VC;
Aplicações.
Equação da quantidade de movimento
A segunda lei de Newton para um sistema:
Nesta situação e usando o teorema do transporte de Reynolds, temos que:
Forças que atuam no VC
Forças de campo:
Forças de superfície:
Analisando a EQM
Analisando a EQM
O primeiro termo do lado direito da equação é o acúmulo de quantidade de movimento dentro do VC;
O segundo termo é o fluxo da quantidade de movimento através do VC. 
Analisando a EQM
 O segundo termo requer um cuidado maior:
O sinal da componente da velocidade deve-se levar em consideração o seu sentido em relação ao sistema de coordenadas;
E o sinal do produto escalar leva em consideração se o escoamento está saindo ou entrando no VC.
Aplicação
Um jato d’água horizontal incidindo num anteparo estacionário. O jato é descarregado do bocal com velocidade uniforme e igual 3,0 m/s. O ângulo entre o escoamento de água, na seção de descarga do anteparo, e a horizontal é θ = 30 °. Admitindo que os efeitos gravitacionais e viscosos são desprezíveis, determine a força necessária para manter o anteparo imóvel.
Aplicação
Determine a força necessária para imobilizar um bocal cônico instalado na seção de descarga de uma torneira sabendo que a vazão de água na torneira é igual a 0,6 litros/s. A massa do bocal é 0,1 kg e os diâmetros das seções de alimentação e descarga são, respectivamente, 16 mm e 5 mm. O eixo do bocal está na vertical e a distância entre as seções 1 e 2 é 30 mm. A pressão na seção 1 é 464 kPa.
Aplicação
Água escoa na curva mostrada abaixo. A área da seção transversal da curva é constante e igual a 9,3x10-3 m². A velocidade é uniforme em todo o campo de escoamento e é igual a 15,2 m/s. A pressão absoluta nas seções de alimentação e descarga da curva são, respectivamente, iguais a 207 kPa e 165 kPa. Determine a componente da força necessária para manter a curva imóvel.
Aplicação
Ar escoa em regime permanente num trecho reto de tubulação que apresenta diâmetro interno igual a 102 mm, observe a figura. As distribuições de pressão e temperatura nas seções transversais do escoamento são uniformes. As velocidades nas seções de entrada e saída são 66 m/s e 300 m/s, respectivamente. Determine a força de atrito exercida pelo tubo no escoamento de ar entre as seções 1 e 2.
Aplicação
Desenvolva uma expressão para queda de pressão que ocorre entre as seções 1 e 2 do escoamento no tubo abaixo.