Problemas de Física: Escoamento de Água

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COnsidere o escoamento vertical da agua de uma 
mangueira. Uma criança coloca o polegar para 
cobrir maior parte da saida da mangueira, transformando
o escoamento em um fino jato de agua a alta velocidade.
A pressão que agua exerce na saida da mangueira e
30kPa. Se a mangueira for mantida para cima, qual
e a altura maxima que pode ser atingida pelo jato
(em m)?
1.Considere o escoamento incompressível e permanente através do dispositivo mostrado. Determine a magnitude e o sentido da vazão volumétrica através da abertura 3. (Resposta -5 ft³/s)
2.Água escoa para dentro de um tanque cilíndrico através da tubulação 1 a uma velocidade de 25 ft/S e deixa o tanque através das tubulações 2 e 3 , com velocidades de 10\ e 12 ft/s, respectivamente. O duto 4 é uma tubulação de ventilação. Os diâmetros das tubulações são d1 = 3 in, d2 = 2 in, d3 = 2,5 in, d4 = 2 in. 
Calcule a variação do nível do tanque com o tempo. (Resposta 0,22 Ft/s)
Dado: 1 ft = 12 in.
3.Considere o escoamento permanente de água em uma junção de tubos conforme mostrado no diagrama. As áreas das seções são: A1 = 0,2 m2; A2 = 0,2 m2; A3 = 0,15 m2. O fluido também vaza para fora do tubo através de um orifício no ponto 4, com uma vazão volumétrica estimada em 0,1 m3/s. As velocidades médias nas seções 1 e 3 são u1 = 5 m/s e u3 = 12 m/s. Determine a velocidade do escoamento na seção 2. Considerações: escoamento permanente, incompressível e propriedades uniformes em cada seção. (Resposta: -4,5 m/s
4.Um tanque com volume de 0,05 m3 contêm ar a pressão absoluta de 800 kPa. No tempo t=0 o ar escapa do tanque através de uma válvula com uma área de escoamento de 65mm2 . O ar que passa pela válvula tem uma velocidade de 300 m/s e uma massa especifica de 6 kg/m3. As propriedades no resto do tanque podem ser consideradas uniformes a cada instante. Determine a taxa instantânea de variação da massa especifica do ar no tanque, em t=0. [Resposta: -2,48 (kg/m³)/s]
5.Um jato de água de 25,4mm de diâmetro com velocidade de 6,1 m/s atinge uma chapa curvada como mostrado na figura. O jato escoa livremente na atmosfera. Determinar as componentes x e y da força que exerce a placa plana a água. (Fx=-18,98N; Fy=18,98N)
6.Determine a força horizontal exercida sobre a superfície mostrada na figura. A velocidade do jato de água é igual a 15m/s. Considere que a lamina de fluido mantém a mesma espessura em toda sua trajetória. (Resposta: 883,4N)