Questão 08 - A água contida no tanque (1) é descarregada através do bocal sem atrito. Seu ńıvel h1 pode ser considerado constante. O jato inci...

Para determinar o valor de h1, podemos utilizar o princípio de conservação da quantidade de movimento. Como a força do jato é suficiente para anular a resultante das forças horizontais que agem sobre a placa, podemos igualar as forças horizontais antes e depois do jato atingir a placa. Antes do jato atingir a placa, não há forças horizontais atuando sobre o sistema. Portanto, a quantidade de movimento horizontal é nula. Após o jato atingir a placa, a força do jato exerce uma força horizontal sobre a placa. Para anular essa força, é necessário que a água exerça uma força horizontal igual e oposta sobre a placa. Considerando a área do bocal do tanque (1) igual à área da saída do bocal do tanque (2), podemos utilizar o princípio de Pascal para relacionar as pressões exercidas pela água nos dois bocais. A pressão exercida pela água no bocal do tanque (1) é dada por P1 = ρgh1, onde ρ é a densidade da água e g é a aceleração da gravidade. A pressão exercida pela água no bocal do tanque (2) é dada por P2 = ρgh2, onde h2 é a altura da água acima do orifício. Como as áreas dos bocais são iguais, podemos igualar as pressões: P1 = P2 ρgh1 = ρgh2 Cancelando a densidade e a aceleração da gravidade, temos: h1 = h2/2 Portanto, o valor de h1 que satisfaz a condição dada é h1 = h2/2.