Água saindo de uma mangueira
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Água saindo de uma mangueira
Alguém aí já apertou a boca da mangueira e viu a água sair mais rapidamente? Ela sai assim porque a velocidade foi aumentada, não é? Mas eu queria saber por que aumentando a velocidade faz com que ela saia em linha reta. Seria porque, nesse caso, a energia cinética é bem maior que a potencial gravitacional?
Convidado- Convidado
Re: Água saindo de uma mangueira
Quando "ligamos" uma mangueira, a agua flui constantemente com uma velocidade baixa. O fluxo é dado pela volume de agua / tempo = velocidade / area. Quanto maior a area, mais devagar a água sai.
Ao apertarmos a mangueira, diminuimos a área com que a água sai. Mas o fluxo se mantém o mesmo. Ou seja, a área diminui e a velocidade aumenta.
Ela não sai em linha reta, ela ainda sofre efeito da gravidade e ela cai. A diferença é que como o valor da gravidade é constante, e a velocidade aumenta, o tempo com que fica no ar é maior, o que dá impressão que a "gravidade" é menor, mas não é.
E não tem relação a energia cinética ser maior que a gravitacional pra explicar isto.
Ao apertarmos a mangueira, diminuimos a área com que a água sai. Mas o fluxo se mantém o mesmo. Ou seja, a área diminui e a velocidade aumenta.
Ela não sai em linha reta, ela ainda sofre efeito da gravidade e ela cai. A diferença é que como o valor da gravidade é constante, e a velocidade aumenta, o tempo com que fica no ar é maior, o que dá impressão que a "gravidade" é menor, mas não é.
E não tem relação a energia cinética ser maior que a gravitacional pra explicar isto.
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← → ↛ ⇌ ⇔ ⇐ ⇒ ⇏ ➥
⁰ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ⁺ ⁻ ⁼ ⁽ ⁾ º ª ⁿ ⁱ
₀ ₁ ₂ ₃ ₄ ₅ ₆ ₇ ₈ ₉ ₊ ₋ ₌ ₍ ₎ ₐ ₑ ₒ ₓ ₔ
∴ ≈ ≠ ≡ ≢ ≤ ≥ × ± ∓ ∑ ∏ √ ∛ ∜ ∝ ∞
∀ ∃ ∈ ∉ ⊂ ⊄ ⋂ ⋃ ∧ ∨ ℝ ℕ ℚ ℤ ℂ
⊥ ║ ∡ ∠ ∢ ⊿ △ □ ▭ ◊ ○ ∆ ◦ ⊙ ⊗ ◈
Αα Ββ Γγ Δδ Εε Ζζ Ηη Θθ Ιι Κκ Λλ Μμ Νν Ξξ Οο Ππ Ρρ Σσς Ττ Υυ Φφ Χχ Ψψ Ωω ϑ ϒ ϖ ƒ ij ℓ
∫ ∬ ∭ ∳ ∂ ∇
ℛ ℜ ℰ ℳ ℊ ℒ
Carlos Adir- Monitor
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Re: Água saindo de uma mangueira
Entendi. Poderia expressar essa explicação de "ela ficar mais tempo no ar" com alguma fórmula?
Convidado- Convidado
Re: Água saindo de uma mangueira
Ai nisto envolve balística. Podemos escrever uma fórmula sobre isto, que é a trajetória:
Onde θ é o ângulo de inclinação com o chão.
Como estamos analisando a variação da velocidade, podemos manter o ângulo fixo. Ou seja, na equação, se aumentarmos o valor de v, temos que o termo quadrático(responsável por curvar cada vez mais a parábola para baixo) fica menor, e consequentemente se aproxima de uma reta(em um pequeno espaço observado).
Veja a imagem, temos que se pegarmos no espaço de 10 metros, a agua que sai a 10 m/s, já atinge o solo, enquanto a agua que sai com 15 m/s começa a inclinar significativamente.
E veja que quando a agua sai 50 m/s, ai se aproxima de uma reta(no espaço de 10 metros), mas ainda é uma parábola. Abaixo está uma imagem que diminui o zoom:
Quando você está segurando, apertando a mangueira, você está bastante perto, enxerga melhor o pedaço compreendido entre 0 e 2 metros. Ai parece que apertando, se parece mais com uma reta.
Agora, se a agua sai com 50 cm/s, você vai ver ela se curvar no espaço de 0 - 10 centimetros. Agora, se você aperta e a agua sai a 5 m/s, então você vê a agua se curvar entre 0 - 2,4 metros.
Agora faça o teste, peça a alguem deixar a vazão normal da mangueira, observa a curva que a agua faz (faça isso próximo), após isto, afaste-se uns 3~5 metros e peça pra pessoa apertar, sem mudar o ângulo. A figura é a mesma, mas se for observar em um pequeno espaço, o primeiro caso a agua se curva mais que no segundo caso.
Onde θ é o ângulo de inclinação com o chão.
Como estamos analisando a variação da velocidade, podemos manter o ângulo fixo. Ou seja, na equação, se aumentarmos o valor de v, temos que o termo quadrático(responsável por curvar cada vez mais a parábola para baixo) fica menor, e consequentemente se aproxima de uma reta(em um pequeno espaço observado).
Veja a imagem, temos que se pegarmos no espaço de 10 metros, a agua que sai a 10 m/s, já atinge o solo, enquanto a agua que sai com 15 m/s começa a inclinar significativamente.
E veja que quando a agua sai 50 m/s, ai se aproxima de uma reta(no espaço de 10 metros), mas ainda é uma parábola. Abaixo está uma imagem que diminui o zoom:
Quando você está segurando, apertando a mangueira, você está bastante perto, enxerga melhor o pedaço compreendido entre 0 e 2 metros. Ai parece que apertando, se parece mais com uma reta.
Agora, se a agua sai com 50 cm/s, você vai ver ela se curvar no espaço de 0 - 10 centimetros. Agora, se você aperta e a agua sai a 5 m/s, então você vê a agua se curvar entre 0 - 2,4 metros.
Agora faça o teste, peça a alguem deixar a vazão normal da mangueira, observa a curva que a agua faz (faça isso próximo), após isto, afaste-se uns 3~5 metros e peça pra pessoa apertar, sem mudar o ângulo. A figura é a mesma, mas se for observar em um pequeno espaço, o primeiro caso a agua se curva mais que no segundo caso.
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Re: Água saindo de uma mangueira
Qual programa vc usou para gerar esses gráficos do exemplo?
Convidado- Convidado
Re: Água saindo de uma mangueira
Geogebra. Software gratis e muito útil. Recomendo.
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