Chorro

Un aspecto importante de como se desempeñara nuestro barco es la fuerza que es capaz de entregar el chorro que impulsara el bote. Asumiremos que el chorro esta en régimen permanente. Esta afirmación es relativamente poco rigurosa ya que el estanque es de solo 15 litros y sin duda la velocidad dependerá del tiempo. Dado la simplificación anterior, podemos usar la ecuación de Bernoulli para el siguiente caso.

Analizamos entre la parte superior del estanque y la salida del chorro. Para ambos casos la presión es la atmosférica, además la velocidad en la parte superior del estanque es cero. Con esto la ecuación de Bernoulli queda:

Resolviendo resulta que la velocidad del chorro es de 5.424 metros por segundo. El área del chorro es de 0.0005067 metros cuadrados. Con esto podemos calcular el caudal, Q=2.7484 litros por segundo. Como se puede apreciar, la aproximación de que el chorro se comporta de manera permanente no es muy precisa.

Realizando el mismo análisis que en la placa, podemos obtener que la fuerza del chorro mismo, en un principio es de:

La fuerza final es de 14.91 Newtons. Ojo que el caudal utilizado es considerando un caudal de metros cúbicos por segundo.