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1) A1 = 0.01 m² A2 = 0.005m² P1 = 200000Pa ρ = 1000 kg/m³ Q1 = 0.02m³/s ϴ = 45º F = P*A F = m*a ;;; a = v/t ;;; F = m*(v/t) ;;; F = (m/t)*v m/t = kg/s = kg/s * m³/m³ = kg/m³ * m³/s = kg/m³ * m² * m/s [ ρ ] * [Q] = [ ρ ] * [A] * [v] F = (ρ*A*v)*v = (ρ*Q)*v Força necessária para manter o dispositivo parado ;;; ∑ F = 0 F² = Fx² + Fy² ;;; Fx = F * cos ϴ ;;; Fy = F * sen ϴ Portanto se ∑ F = 0, sendo R = Restante para equilibrar a equação e obedecer a Lei da Inércia Logo, (ρ*A1*v1)*v1 – (ρ*A2*v2)*v2 + P1*A1 + R = 0, [entra no sistema] – [sai do sistema] + [pressão] v1 = Q/A1 = 2 & v2 = Q/A2 = 4 Obs.: Pela lei da conservação da massa: Q1=Q2 Rx = –(ρ*Q)*v1*cos 0 + [(ρ*Q)*v2]*cosϴ – P1*A1 = – 1983.43 N Ry = [(ρ*Q)*v2]*senϴ = 56.57 N obs.: Tudo que entra no sistema é positivo porque há uma colisão, gerando uma força no sentido do escoamento. Tudo o que sai do sistema é negativo porque há uma separação, que gera uma força no sistema contrária ao sentido do escoamento colisão separação sistema fluido Força gerada Direção escoamento F2F1 • O mesmo raciocínio se aplica a todos os exercícios, veja bem um outro exemplo ilustrativo de quando um sujeito pula, se o nosso sistema fosse o chão, para pular, o menino empurraria o chão contra a direção do seu movimento, o mesmo acontece quando caímos, porém o menino empurrará o chão no momento que colidir. Ou seja, é possível ‘quebrar’ o chão tanto colidindo como pulando a partir dele.SISTEMA FLUIDO COLISÃO SEPARAÇÃO VELOCIDADE FORÇA 2) A1=0.05m² A2=0.01m² A3=0.06m² ρ=1000kg/m³ V1=4m/s V2=8m/s ϴ=60º Q = v*A ;;; Q1 = 0.2 ;;; Q2 = 0.08 Pela conservação da massa, Qentra = Qsai, logo, Q1+Q2 = Q3 = 0.28 E assim, v3 = Q3/A3 = 4.67 Pela lei da inércia ∑ F = 0 (ρ*A1*v1)*v1 + (ρ*A2*v2)*v2 – (ρ*A3*v3)*v3 + R = 0 Rx = – (ρ*A1*v1)*v1*cos 0 + [(ρ*A3*v3)*v3]*cos ϴ Rx = – (ρ*Q1)*v1 + [(ρ*Q3)*v3]*cos330º Rx = 332.41 N Ry = – (ρ*A2*v2)*v2*sen 270 + (ρ*A3*v3)*v3*sen ϴ Ry = – 13.8 ϴ F Fx Fy Fx = F * cos ϴ Fy = F * sen ϴ 60+270=330 Obs.: cos = com sono (de pé) [x] sen = sem sono (deitado) [y] F2 F1 F3 Basicamente todos os exercícios se baseiam nesses princípios! Boa sorte pessoal o/
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