Questão 8/10 - Mecânica dos Fluídos O regador automático de água mostrado na Figura gira a uma velocidade angular ω = 100 rev/min. Esse movimento é...

Para calcular o torque friccional sobre o eixo do braço do regador automático, é necessário utilizar a equação do torque: Torque = Força x Braço de alavanca No caso, a força que causa o torque é a força de arrasto da água que sai pelos bocais. Para calcular essa força, podemos utilizar a equação da vazão volumétrica: Q = A x V Onde: Q é a vazão volumétrica (4 L/s) A é a área de um bocal (πr²) V é a velocidade da água saindo pelos bocais Sabendo que o diâmetro dos bocais é de 25 mm, podemos calcular o raio (r) dividindo o diâmetro por 2: r = 25 mm / 2 = 12,5 mm = 0,0125 m Agora, podemos calcular a área (A) do bocal: A = π(0,0125 m)² = 0,00049087 m² A velocidade da água saindo pelos bocais é a mesma velocidade angular (ω) do regador multiplicada pelo raio do braço (r): V = ω x r V = (100 rev/min) x (2π rad/rev) x (0,0125 m) = 0,07854 m/s Agora, podemos calcular a força de arrasto (F) da água: F = Q x V = (4 L/s) x (0,001 m³/L) x (0,07854 m/s) = 0,0031416 N Por fim, podemos calcular o torque friccional (MC) sobre o eixo do braço: MC = F x r = (0,0031416 N) x (0,0125 m) = 0,00003927 N.m Portanto, a alternativa correta é: A) MC = 0,045 N.m