Questão 3 - Dado o esquema da figura, sabendo que a seção do jato tem uma área de 520cm2 e que a área do pistão é 20cm2, determinar a vazão...

Para determinar a vazão no bocal, podemos utilizar a equação da continuidade, que afirma que a vazão em um ponto é igual à vazão em outro ponto do mesmo fluido. A equação da continuidade é dada por: A1 * V1 = A2 * V2 Onde: A1 e A2 são as áreas das seções do jato e do pistão, respectivamente. V1 e V2 são as velocidades do fluido nas seções do jato e do pistão, respectivamente. Sabemos que a área do jato é de 520 cm² e a área do pistão é de 20 cm². Precisamos determinar a vazão no bocal, que é a vazão no jato. Vamos chamar a vazão no jato de Qj e a vazão no pistão de Qp. Como o sistema está em equilíbrio, podemos considerar que a pressão em A é igual à pressão em B. Portanto, podemos utilizar a equação da pressão hidrostática: P = γ * h Onde: P é a pressão γ é a densidade do fluido h é a altura do fluido Podemos igualar as pressões em A e B: P1 + γHg * h1 = P2 + γH20 * h2 Sabemos que a pressão atmosférica é igual em ambos os pontos, então podemos cancelar essa parte da equação: γHg * h1 = γH20 * h2 Agora, podemos substituir a equação da pressão hidrostática na equação da continuidade: A1 * V1 = A2 * V2 A1 * V1 = A2 * (V1 * (A1 / A2)) Simplificando a equação, temos: V1 = V1 * (A1 / A2) Dividindo ambos os lados da equação por V1, temos: 1 = A1 / A2 Substituindo os valores das áreas, temos: 1 = 520 cm² / 20 cm² 1 = 26 Isso significa que a velocidade do fluido no jato é 26 vezes maior do que a velocidade do fluido no pistão. Agora, podemos determinar a vazão no jato: Qj = A1 * V1 Qj = 520 cm² * V1 Sabemos que a resposta é 0,233 m³/s, então precisamos converter a área e a vazão para metros: 520 cm² = 0,052 m² 0,233 m³/s = 233 L/s Agora, podemos calcular a velocidade do fluido no jato: V1 = Qj / A1 V1 = 233 L/s / 0,052 m² V1 ≈ 4480 m/s Portanto, a vazão no bocal é de aproximadamente 0,233 m³/s.