Um jato d'água é liberado através de um bocal com velocidade constante, Vj, e atinge perpendicularmente o centro de uma placa plana que se move par...

A) Para encontrar a força necessária para manter a placa em movimento com velocidade constante, podemos usar o princípio da conservação do momento linear. Como o jato se divide em dois jatos iguais, um para cima e outro para baixo, a mudança de momento linear do jato para cima é igual à mudança de momento linear do jato para baixo. A mudança de momento linear do jato para cima é dada por: Δp = m * Δv Onde m é a massa específica do fluido (1000 kg/m³) multiplicada pela área da seção transversal do jato (Aj = 3 cm² = 3 * 10^(-4) m²) e Δv é a variação da velocidade do jato para cima, que é igual a Vj (20 m/s). A mudança de momento linear do jato para baixo é dada por: Δp = m * Δv Onde m é a massa específica do fluido (1000 kg/m³) multiplicada pela área da seção transversal do jato (Aj = 3 cm² = 3 * 10^(-4) m²) e Δv é a variação da velocidade do jato para baixo, que é igual a -Vj (-20 m/s). Como a mudança de momento linear do jato para cima é igual à mudança de momento linear do jato para baixo, temos: m * Vj = m * (-Vj) 1000 * 3 * 10^(-4) * 20 = 1000 * 3 * 10^(-4) * (-20) 600 = -600 Portanto, a força necessária para manter a placa em movimento com velocidade constante é zero. B) Se a placa e seu carrinho não têm restrições horizontais e são permitidos acelerar para a direita, a força necessária para manter a placa em movimento com velocidade constante será determinada pelo atrito entre a placa e o carrinho. Para calcular essa força, é necessário conhecer o coeficiente de atrito entre a placa e o carrinho. C) Para derivar uma equação para a velocidade do carrinho Vc(t) e determinar o tempo necessário para que o carrinho acelere do repouso até 95% da velocidade do jato, é necessário conhecer a relação entre a força aplicada ao carrinho e sua aceleração. Sem essa informação, não é possível responder à pergunta.