Exercício 03 Exercícios Material didático 11390 ESO

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Curso  Semana 2 - Mecânica dos Fluidos (Dinâmica)  Exercícios  Exercício 03
Exercício 03
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Exercício 03
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A figura abaixo mostra um jorro d'água saindo por um furo a uma distância h=9.6 cm da
superfície de tanque, posto sobre o solo, e a superfície da água está a H=39.2 cm como
mostrado na figura.
a.) A que distância x a água atinge o solo?
UCLx: 11390 Física II
0.341104  Answer: 0.34
 
b.) A que profundidade deve ser feito um segundo furo para que o valor de x seja o
mesmo?
0.294  Answer: 0.30
 
c.) A que profundidade deve ser feito um furo para maximizar o valor de x?
0.20  Answer: 0.20
 
Explanation
a.) A velocidade com que o nível da água baixa é muito menor do que a velocidade da
água que está saindo pelo furo. Assim, aplicando a equação de Bernoulli num ponto na
superfície do reservatório e n'outro na saída d'água, temos:
As pressões são idênticas nos dois pontos (pressão atmosférica), a velocidade é
desprezível frente aos outros termos. Assim, a velocidade com que a água sai do furo:
O tempo de queda é:
Sendo assim, o deslocamento horizontal é:
b.) Na última equação do item anterior escrevemos:
Temos uma equação do segundo grau em h:
 com raízes:
Note que as raízes são:
Answers are displayed within the problem
Ou seja, se somamos as raízes, temos:
Como uma das raízes já é conhecida ( ), então temos:
c.) Voltando:
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Resposta

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