Um bombeiro segura na horizontal uma mangueira que esguicha um jato de
água com velocidade de 20 m/s. A vazão da mangueira é de 300 litros de
água por minuto. Determine a força que o bombeiro precisa fazer para deixar a mangueira em repouso.
água com velocidade de 20 m/s. A vazão da mangueira é de 300 litros de
água por minuto. Determine a força que o bombeiro precisa fazer para deixar a mangueira em repouso.
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Da análise dimensional :F = m * a
F → Força (geralmente resultante, mas usaremos essa fórmula nesse caso);
m → Massa;
a → Aceleração...
Em unidades padrão do SI :
N = Kg * m/s² (N → Newton, Kg → Kilograma, m → metro e t → segundo)...
v = S / t
v → Velocidade;
S → Espaço;
t → Tempo...
Em unidades padrão do SI : m/s
Z = V / t
Z → Vazão;
V → Volume;
t → Tempo...
Em unidades padrão do SI : m³ / s(no caso, só precisaremos padronizar o tempo) :
Sendo a vazão Z = 300 L /min, temos :
300 L → Da densidade já conhecida da água (1 Kg/L), pode-se dizer que 1 L = 1 Kg (para a água)...
min = 60 segs
Logo, Z ⇒ 300 Kg / 60 segs = 5 Kg /s...
Se fizermos Z * v =
5 Kg/s * 20 m/s =
(20 * 5) Kg * m / (s * s) =
100 Kg * m/s² ⇒ Como visto, Kg * m/s² = Newton :
F = 100 N ⇒ Força necessária !