¿Cuál es la fuerza ejercida sobre la pared si el chorro de agua que cae sobre la pared se detiene después de la colisión?

La fuerza del viento ejercida sobre una superficie viene dada por F = ρ * A * V * V (http://www.roymech.co.uk/Related…)

La fuerza es la tasa de cambio de impulso.

El momento inicial del fluido es (masa del fluido) * (velocidad del fluido)

Suponiendo que el fluido se vuelve estacionario después de golpear la pared, el momento final del fluido es cero

Entonces, el cambio total de impulso es MV – 0 = MV

La fuerza es la tasa de cambio de impulso.

F = d (MV) / dt = d (M) / dt * V = M ‘* V ——————— (1)

Donde M ‘es la masa de fluido que golpea la pared por segundo

M ‘viene dado por (densidad) * (caudal volumétrico) y el caudal volumétrico se obtiene por (área de sección transversal) * velocidad. Entonces obtenemos M ‘= ρ * A * V

Sustituyendo esto en (1) obtenemos

F = ρ * A * V * V

En su caso, el fluido es agua, entonces ρ = 1000kg / m3 y A = 0.5m2 y V = 5m / s. Sustituyendo en la ecuación anterior F = 1000 * 0.5 * 5 * 5 = 12,500N o 12.5KN

La fuerza ejercida por el chorro será igual al cambio en el momento del chorro (de acuerdo con la segunda ley de Newton).

Deje que la velocidad justo antes de golpear la pared sea ‘v’ y la velocidad de flujo másico sea ‘m’.

Así, la fuerza ejercida, F = m (v1-v2) o F = m (v-0) = m * v.

Dejar
El área de la tubería será A m ^ 2.
Velocidad de salida de agua V m / s.
Entonces, la masa de agua expulsada en 1 segundo = A * V
Entonces, la fuerza ejercida (cambio de momento por segundo) en la pared = (A * V) * V

Es la fuerza hidrodinámica.

N Srikar tiene una buena respuesta.

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