Questão 04 - Calcular as componentes horizontal e vertical da força que o jato de água da figura exerce sobre o desviador. Dados: ρ = 1.000kg/m3...

Para calcular as componentes horizontal e vertical da força que o jato de água exerce sobre o desviador, precisamos utilizar as fórmulas da hidrostática. A componente vertical da força é dada pela fórmula Fv = ρ * g * V, onde ρ é a densidade da água, g é a aceleração da gravidade e V é o volume de água que passa pelo desviador por unidade de tempo. No caso, temos ρ = 1.000 kg/m³, Q = 20 l/s (que pode ser convertido para m³/s dividindo por 1000) e Dj = 10 cm (que pode ser convertido para metros dividindo por 100). Calculando o volume de água que passa pelo desviador por unidade de tempo, temos V = Q/A, onde A é a área da seção transversal do desviador. A área A pode ser calculada utilizando a fórmula da área de um círculo, A = π * (Dj/2)². Substituindo os valores na fórmula, temos A = π * (0,10/2)² = π * 0,05² = 0,00785 m². Agora, podemos calcular o volume V = Q/A = (20/1000) / 0,00785 = 2,55 m³/s. Por fim, substituindo os valores na fórmula da componente vertical da força, temos Fv = 1000 * 9,8 * 2,55 = 25.029 N. A componente horizontal da força é igual a zero, pois o jato de água não exerce força nessa direção. Portanto, a componente vertical da força que o jato de água exerce sobre o desviador é de 25.029 N e a componente horizontal é igual a zero.