Placa

Queremos que nuestra placa maximice la fuerza de empuje del chorro. Usamos el Teorema de Transporte de Reynolds para calcular cual es la fuerza con la que impacta el chorro.
Como nuestra placa no almacena masa, el lado izquierdo queda como la conocida multiplicación de masa por aceleración.
Podemos suponer que estamos en régimen permanente, esto no induce a demasiados errores ya que el barco se alejara del chorro mucho antes de que el cambio de velocidad sea un factor importante. Además esto nos permite hacer la simplificación Q=VA. Esto es importante ya que no conocemos el área del agua que saldrá por nuestra placa. Para ver cómo influye la forma de la placa, analizamos el siguiente caso:

Realizando la integral obtenemos que en el eje X las fuerzas son:

Si usamos Q=VA y suponemos que no hay variación de la velocidad, es decir, V1=V2=V0/2, resulta que la fuerza del chorro sobre la placa es:

Vemos que la fuerza se maximiza cuando cos(beta)=1, lo que ocurre en beta=0. Es decir, si la placa es capaz de dirigir la totalidad del chorro hacia "atrás", la fuerza del chorro es máxima. Es por esto que decidimos que la placa debe ser una semiesfera, con lo que conseguimos que el ángulo de salida del agua se cero.

Además contara con un soporte que nos permita regular la altura de la placa para que pueda moverse entre 7cm y 13cm por sobre el nivel del agua.