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4) Um barco se move em um rio com uma correnteza de 2 m/s. Se o barco navega contra a corrente com uma velocidade de 5 m/s em relação à água, qual será a velocidade do barco em relação à margem do rio? a) 3 m/s b) 5 m/s c) 7 m/s d) 10 m/s Resposta: a) 3 m/s Explicação: A velocidade do barco em relação à margem é dada por Vb = Vb,água - Vcorrenteza = 5 - 2 = 3 m/s. 5) Um tubo de Pitot é utilizado para medir a velocidade de um fluido em movimento. Se a pressão estática medida é de 200 kPa e a pressão total é de 250 kPa, qual é a velocidade do fluido? Considere a densidade do fluido como 1000 kg/m³. a) 5 m/s b) 10 m/s c) 15 m/s d) 20 m/s Resposta: b) 10 m/s Explicação: A diferença de pressão é ΔP = Ptotal - Pestática = 250 kPa - 200 kPa = 50 kPa. Usando a fórmula v = √(2ΔP/ρ), temos v = √(2 * 50000 / 1000) = √(100) = 10 m/s. 6) Um líquido de densidade 800 kg/m³ flui em um tubo com um diâmetro de 0,1 m. Se a velocidade do líquido na seção 1 é de 4 m/s, qual será a pressão na seção 2, onde o diâmetro é de 0,05 m, considerando que a pressão na seção 1 é de 150 kPa? a) 120 kPa b) 130 kPa c) 140 kPa d) 150 kPa Resposta: a) 120 kPa Explicação: Usando a equação de Bernoulli e a continuidade, encontramos a velocidade na seção 2 como 16 m/s. Aplicando Bernoulli, P1 + 0,5ρV1² = P2 + 0,5ρV2², temos 150000 + 0,5 * 800 * 16² = P2 + 0,5 * 800 * 4². Resolvendo, encontramos P2 = 120 kPa. 7) Um reservatório de água está a uma altura de 10 m do solo. Um tubo de 0,02 m² de área é conectado à base do reservatório. Qual será a vazão de água que sai do tubo, considerando que a velocidade de saída é de 5 m/s? a) 0,1 m³/s b) 0,2 m³/s c) 0,3 m³/s d) 0,4 m³/s Resposta: b) 0,1 m³/s Explicação: A vazão Q é dada por Q = A * V. Portanto, Q = 0,02 m² * 5 m/s = 0,1 m³/s. 8) Um cilindro de 1 m de altura e 0,5 m de diâmetro está cheio de um líquido com densidade de 1200 kg/m³. Se um orifício de 0,005 m² é aberto na base do cilindro, qual será a força exercida pela água sobre o orifício? Considere a aceleração da gravidade como 9,81 m/s². a) 50 N b) 60 N c) 70 N d) 80 N Resposta: b) 60 N Explicação: A pressão no orifício é P = ρgh = 1200 * 9,81 * 1 = 11772 Pa. A força é F = P * A = 11772 * 0,005 = 58,86 N, arredondando, 60 N. 9) Um tubo horizontal apresenta um aumento de diâmetro de 0,1 m para 0,2 m. Se a velocidade do fluido na seção menor é de 3 m/s, qual será a velocidade na seção maior? a) 1,5 m/s b) 2 m/s c) 3 m/s d) 4 m/s Resposta: a) 1,5 m/s Explicação: Usando a equação da continuidade, A1V1 = A2V2. A área A1 = π(0,1/2)² e A2 = π(0,2/2)². Portanto, V2 = (A1/A2) * V1 = (0,00785/0,0314) * 3 = 1,5 m/s. 10) Um tanque de água possui um orifício na lateral a uma altura de 1,5 m do fundo. Se a altura da água no tanque é de 3 m, qual será a velocidade de saída da água pelo orifício? a) 5,42 m/s b) 6,00 m/s c) 7,00 m/s d) 8,00 m/s Resposta: a) 5,42 m/s Explicação: Usando a equação de Torricelli, v = √(2gh), onde h = 3 - 1,5 = 1,5 m. Portanto, v = √(2 * 9,81 * 1,5) ≈ 5,42 m/s. 11) Um líquido de densidade 1000 kg/m³ flui em um tubo com um diâmetro de 0,1 m. Se a pressão na seção 1 é de 200 kPa e a velocidade é de 2 m/s, qual será a pressão na seção 2, onde a velocidade é de 4 m/s? a) 150 kPa b) 160 kPa c) 170 kPa d) 180 kPa Resposta: a) 150 kPa Explicação: Aplicando a equação de Bernoulli, temos P1 + 0,5ρV1² = P2 + 0,5ρV2². Resolvendo, encontramos P2 = 200000 + 0,5 * 1000 * 2² - 0,5 * 1000 * 4² = 150 kPa. 12) Um tubo de Pitot é utilizado para medir a velocidade de um fluido em movimento. Se a pressão estática medida é de 150 kPa e a pressão total é de 200 kPa, qual é a velocidade do fluido? Considere a densidade do fluido como 1000 kg/m³. a) 5 m/s b) 10 m/s c) 15 m/s d) 20 m/s Resposta: b) 10 m/s Explicação: A diferença de pressão é ΔP = Ptotal - Pestática = 200 kPa - 150 kPa = 50 kPa. Usando a fórmula v = √(2ΔP/ρ), temos v = √(2 * 50000 / 1000) = √(100) = 10 m/s. 13) Um tanque de água possui um orifício na base com uma área de 0,01 m². Se a altura da água no tanque é de 5 m, qual será a vazão de água que sai pelo orifício? a) 0,1 m³/s b) 0,2 m³/s