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Es tubo e acqua, Flusso

  

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Buongiorno, sto ripassando in vista di un esame di fisica imminente ma non riesco a impostare questo esercizio. Qualcuno riuscirebbe ad indirizzarmi per il verso giusto? Grazie

Testo: un tubo flessibile per l’acqua di 3 cm di diametro è usato per riempire un secchio di 40 l. Si impiega un tempo di un minuto per riempire il secchio. un’imboccatura di sezione 0,600 cm² viene quindi attaccato al flessibile.l’imboccatura e tenuta in modo che l’acqua venga proiettata orizzontalmente da un punto alto 1,5 m dal suolo. A quale distanza orizzontale può essere lanciata l’acqua?

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A circa sei metri e quindici centimetri.
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PRELIMINARI
"un secchio di 40 l" si chiama bidone.
"un'imboccatura ... attaccato al flessibile" si chiama sistola.
"3 cm di diametro" ≡ π*(3/2)^2 = (9/4)*π cm^2 = 225*π mm^2 = (225/10^6)*π m^2
"un minuto" = 60 s
"40 l" = 1/25 m^3
"0,600 cm²" = 60 mm^2 = 60/10^6 m^2
"1,5 m" = 3/2 m
* g = 9.80665 = 196133/20000 m/s^2 (standard SI)
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TESTO CON MISURE A STANDARD "SI"
Con un tubo di sezione S = (225/10^6)*π m^2 si riempie d'acqua un bidone da 1/25 m^3 in 60 s. Dopo l'applicazione di una sistola di sezione S' = 60/10^6 m^2 si regge la sistola orizzontalmente alla quota di 3/2 m dal suolo. Si chiede la gittata del getto d'acqua.
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PROCEDURA RISOLUTIVA
La gittata è la distanza "d" percorsa alla velocità "v" d'eiezione nel tempo "T" della caduta libera dalla quota "h"
* d = v*T = v*√(2*h/g)
La portata "Q" del tubo, prodotto fra sezione e velocità, è costante
* senza sistola Q = (40 L)/(un minuto) = (1/25)/60 = 1/1500 m^3/s
* con la sistola Q = v*S' = v*60/10^6 m^2 = 1/1500 m^3/s ≡ v = 100/9 m/s
quindi
* d = v*√(2*h/g) = (100/9)*√(2*(3/2)/(9.80665)) ~= 6.146 m



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