Força de sustentação
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Metadata
- CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
- AREA: Física
- DISCIPLINA: Mecânica e ondas
- ANO: 1
- LINGUA: pt
- AUTOR: Ana Mourão
- MATERIA PRINCIPAL: Conservação de Momento Linear
- DESCRICAO: Força de sustentação
- DIFICULDADE: ***
- TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 1200 [s]
- TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 2400 [s]
- PALAVRAS CHAVE: Momento, linear, colisões, conservação, força, sustentação, impulso
Uma superfície faz um ângulo $\alpha=30^{\mathrm{o}}$ com a horizontal. Sobre a superfície incide segundo a horizontal um fluxo uniforme de esferas, \(\phi\), onde cada esfera tem \(m_e = 1 \) e velocidade \(\vec{v} = 2 \vec{e_x} \) m/s. Considere que a superfície tem uma massa \(m_S = 1.7 \) Kg e está presa por um sistema de fixação que não lhe permite deslocar-se na horizontal nem girar mas lhe permite deslocar-se na vertical.
- Calcule o momento linear transferido à superfície por cada colisão e indique o sentido desse vector momento linear transferido. Considere que as colisões são elásticas.
Respostas
\( \vec{\Delta p_S} \simeq 1 \times 10^{-3} \vec{e_x} + 1.732 \times 10^{-3} \vec{e_y} \) Kg m \(s^{-1}\)
- Calcule a força exercida na superfície pelo fluxo de esferas, sua direcção e sentido.
Respostas
\( \vec{F} = \phi \vec{\Delta p_S} \)
- Calcule a componente $\vec{F}_S$ - força de sustentação, e que é a componente vertical da força $\vec{F}$ que actua na superfície devido às colisões. Calcule qual deve ser o fluxo para a superfície estar em equilíbrio.
Respostas
\( \vec{F_S} \simeq \phi \times 1.732 \times 10^{-3} \) N
\( \phi \simeq 9629 \) esferas por s