Forum OLIFIS

In un tubo orizzontale scorre acqua (da considerare liquido perfetto) con velocità . Mediante una fune il tubo viene curvato di un angolo ; se la portata di volume del condotto è Q= 5 l/s e la sezione S è costante, qual è la forza necessaria per tenere incurvato il condotto e qual è la tensione T della fune?

Mi esce che ed hanno lo stesso modulo e sono perpendicolari fra loro... se me lo confermi, posto il procedimento.

Non hanno lo stesso modulo pur essendo fra loro perpendicolari come avrai sicuramente intuito anche senza fare conti.

Chiedo un chiarimento perchè penso di aver misinterpretato... la corda è tesa fra le due parti del tubo tra loro inclinate?

Si è proprio così la corda è orizzontale e le due direzioni del tubo formano un angolo retto, ovviamente l'angolo reale del tubo è "stondato" non è un vertice appuntito come quello formato dalle due tangenti al tubo nelle due direzioni (come se il tubo fosse di plastica per intenderci).

Allora, per quanto riguarda , mi viene che spinge il tubo nel punto in cui è incurvato, dall'esterno verso l'interno, e che ha modulo . Consideriamo una quantità di acqua che passa attraverso il piegamento. Tanto all'inizio, quanto alla fine, il modulo della sua quantità di moto è , ma le due direzioni sono perpendicolari, quindi ha in realtà subito una variazione di quantità di moto pari a . Per il teorema dell'impulso, questa variazione è fornita da , essendo il tempo che impiega questa quantità d'acqua a passare per il piegamento. Abbiamo dunque , da cui .
La tensione, di conseguenza, mi verrebbe nulla, ma mi sembra strano come risultato... dove sbaglio?

Sbagli nel "di conseguenza". Rifletti sul significato del risultato che hai trovato che numericamente è corretto come il procedimento. Dopo di che è indiscutibile che la corda deve essere tesa e che quindi la tensione non può essere nulla.

Non mi viene in mente nessuna idea... si può avere un hint?

Certamente! Lo hint più significativo è la constatazione che la differenza fra due vettori uguali equivale in tutto e per tutto alla somma dell'uno con l'opposto dell'altro . Osservando la seconda si vede che i due componenti sono come ci si immagina e come deve essere cioè uno diretto verso un estremo della fune e uno diretto verso l'altro e quindi....

Ritengo inutile a questo punto tenere bloccata la staffetta. Dopo tutto hai svolto il problema con un procedimento corretto e quindi meritatamente il testimone della staffetta è tuo. Facendo riferimento al post precedente il componente della forza orizzontale è nullo come risultante di due forze opposte ciascuna diretta verso un estremo della fune e ciascuna uguale alla tensione equilibrante l'altra. Il valore del modulo di questa tensione, metà del modulo del componente verticale, risulta allora T= 28,3 N.