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Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 0,06 diâmetro do tubo sofre um estrangulamento e é r...

Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 0,06 diâmetro do tubo sofre um estrangulamento e é reduzido para um novo valor igual a 4,8 cm. de estudar a velocidade de escoamento ao longo dessa tubula- ção. Considerando um perfil de velocidade uniforme, a velocidade máxima da água que atravessa este tubo é um número entre:


a) 0,06 m/s
b) 0,12 m/s
c) 0,24 m/s

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Para determinar a velocidade máxima da água que atravessa o tubo, podemos utilizar a equação da continuidade, que estabelece que a vazão em um tubo é constante. A equação da continuidade é dada por: A1 * V1 = A2 * V2 Onde: A1 e A2 são as áreas das seções transversais do tubo antes e depois do estrangulamento, respectivamente. V1 e V2 são as velocidades da água nas seções transversais do tubo antes e depois do estrangulamento, respectivamente. Sabemos que o diâmetro do tubo antes do estrangulamento é de 12 cm, o que corresponde a um raio de 6 cm. Portanto, a área da seção transversal antes do estrangulamento é: A1 = π * (6 cm)^2 Após o estrangulamento, o diâmetro do tubo é reduzido para 4,8 cm, o que corresponde a um raio de 2,4 cm. Portanto, a área da seção transversal após o estrangulamento é: A2 = π * (2,4 cm)^2 Agora, podemos substituir os valores na equação da continuidade: A1 * V1 = A2 * V2 π * (6 cm)^2 * V1 = π * (2,4 cm)^2 * V2 Simplificando a equação: (6 cm)^2 * V1 = (2,4 cm)^2 * V2 36 * V1 = 5,76 * V2 Agora, podemos calcular a velocidade máxima da água substituindo os valores fornecidos nas alternativas: a) 0,06 m/s b) 0,12 m/s c) 0,24 m/s Vamos calcular a velocidade máxima utilizando a alternativa (b): 36 * V1 = 5,76 * 0,12 m/s 36 * V1 = 0,6912 m/s V1 = 0,6912 m/s / 36 V1 ≈ 0,0192 m/s Portanto, a velocidade máxima da água que atravessa o tubo é aproximadamente 0,0192 m/s.

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