Pregunta: La figura muestra un chorro de un fluido incompresible (de densidad 𝜌) que se dispara a una placa la cual está conectada a un bloque de masa M. En la condición mostrada el chorro impacta la placa con una velocidad Vc constante medida desde un sistema coordenado fijo y hace mover al bloque a una velocidad V también medida desde un sistema coordenado fijo. El

La figura muestra un chorro de un fluido incompresible (de densidad 𝜌) que se dispara a una placa la cual está conectada a un bloque de masa M. En la condición mostrada el chorro impacta la placa con una velocidad Vc constante medida desde un sistema coordenado fijo y hace mover al bloque a una velocidad V también medida desde un sistema coordenado fijo.

El bloque se mueve sobre una película de espesor 𝜹 de aceite con viscosidad 𝝁; el área de contacto entre el bloque y la película es Ab. Asumiendo flujo estacionario, ignorando la fricción del bloque con el aire que lo circunda y que el perfil de velocidad en la película de aceite es lineal, determine:

1. Si V=0 entonces determine la fuerza necesaria para mantener el bloque en esa condición en función de los parámetros dados.

2. La ecuación que relaciona V con el resto de los parámetros del problema cuando el bloque se mueve a velocidad constante (velocidad terminal). (En TFII, se analizarán las fuerzas viscosas en fluidos – por el momento, considere que la fuerza de fricción está dada por 𝐹𝑓 = 𝜇𝐴𝑏(V/𝜹)