Questão 1. (1,5 pts) Agua é borrifada para baixo a 1m/s através de um furo de 10 mm de diảmetro. Qualé a força atuante sobre uma placa perpendicular ao jato imediatamente fora do bocal? Se a placa for colocada 4 m abaixo da abertura do jato, qual será a força atuante sobre ela?

Para resolver essa questão, podemos utilizar a equação da força de Bernoulli, que relaciona a força exercida por um jato de fluido em uma área de seção transversal.A equação da força de Bernoulli é dada por: Onde:- é a força exercida pelo jato de fluido,- é a diferença de pressão entre as duas seções do jato de fluido,- é a área de seção transversal do jato de fluido.Para calcular a diferença de pressão ( ), podemos utilizar a equação de Bernoulli: Onde:- é a pressão no ponto de entrada do jato de fluido,- é a pressão no ponto de saída do jato de fluido,- é a densidade do fluido,- é a velocidade do fluido no ponto de entrada,- é a velocidade do fluido no ponto de saída.No caso em questão, podemos assumir que a velocidade do fluido no ponto de entrada é igual a e que a velocidade do fluido no ponto de saída é igual a (já que o jato de fluido é uniforme).Para calcular a área de seção transversal do jato de fluido, podemos utilizar a fórmula da área de um círculo: Onde:- é o raio do jato de fluido.No caso em questão, o diâmetro do jato de fluido é igual a , então o raio é igual a ou .Substituindo os valores na equação da força de Bernoulli, temos: Para calcular a força exercida sobre a placa 4 metros abaixo da abertura do jato de fluido, podemos utilizar a equação de continuidade: Onde:- é a área de seção transversal do jato de fluido no ponto de entrada,- é a área de seção transversal do jato de fluido no ponto de saída,- é a velocidade do fluido no ponto de saída.No caso em questão, podemos assumir que a velocidade do fluido no ponto de saída é igual a .Substituindo os valores na equação de continuidade, temos: Resolvendo essa equação, podemos encontrar a velocidade do fluido no ponto de saída ( ): Substituindo esse valor na equação da força de Bernoulli, podemos calcular a força exercida sobre a placa 4 metros abaixo da abertura do jato de fluido.