[Risolto] PROBLEMA DI FISICA

Si consideri il serbatoio cilindrico rappresentato in figura, di diametro D = 2 m e altezza H = 4.4 m, al cui interno è contenuta acqua, ⍴H2O = 999 kg/m3.

Supponendo il fluido non viscoso, determinare la velocità di flusso del fluido dall’ugello del serbatoio, h = 0.4 m e d = 1 cm, e la sua portata volumica;

[ R: v = 8.86 m/s, Q = 0.696 10-3 m3/s 

V = √2*g*(H-h) = √8*9,806 = 8,86 m/sec (la densità non conta)

A = 0,7854*0,1^2 = 0,007854 dm^2

V = 8,86 m/sec = 88,6 dm/sec 

portata Q = A*V = 0,007854*88,6 = 0,696 dm^3/sec (litri/sec) 

bonus : 

tempo di caduta t = √2h/g = √0,8/9,806 = 0,286 sec 

d = V*t = 8,86*0,286 = 2,53 m 

Se la superficie del foro è molto più piccola rispetto alla superficie libera del liquido, possiamo determinare la velocità dell'acqua all'uscita utilizzando la formula di Torricelli, conseguenza della legge di Stevino.

Determino la portata come prodotto tra l'area della sezione e la velocità 

Q= A*S

Supposto che il flusso di uscita sia orizzontale, il moto a cui è soggetto il getto d'acqua è quindi parabolico con v0_y = 0