água escoa continuamente pela contração mostrada na figura abaixo de modo que. Se a leitura do manometro é mantida a 120 kpa, determine a velocidad...

Para determinar a velocidade máxima V1 possível para ocorrer cavitação, é necessário utilizar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade e a altura de um fluido em um ponto com outro ponto ao longo de uma linha de corrente. Considerando que a água escoa continuamente pela contração, podemos assumir que a altura é constante e, portanto, podemos desprezar a energia potencial. Assim, a equação de Bernoulli pode ser escrita como: P1/ρ + V1²/2 = P2/ρ + V2²/2 Onde: - P1 é a pressão na seção 1 (antes da contração); - ρ é a densidade da água; - V1 é a velocidade na seção 1; - P2 é a pressão na seção 2 (na garganta da contração); - V2 é a velocidade na seção 2. Sabemos que a pressão na seção 2 é de 120 kPa, e podemos assumir que a pressão na seção 1 é a pressão atmosférica (101,3 kPa). Além disso, podemos assumir que a densidade da água é de 1000 kg/m³. Substituindo esses valores na equação de Bernoulli, temos: 101,3/1000 + V1²/2 = 120/1000 + V2²/2 Simplificando e isolando V1, temos: V1 = √[2(120/1000 - 101,3/1000) + V2²] Para ocorrer cavitação, a velocidade na garganta da contração (V2) deve ser igual ou maior que a velocidade crítica (Vcr), que pode ser calculada por: Vcr = √(P1 - P2)/ρ Substituindo os valores, temos: Vcr = √((101,3 - 120)/1000)/1000 Vcr ≈ 0,044 m/s Assim, a velocidade máxima V1 possível para ocorrer cavitação é igual a: V1 = √[2(120/1000 - 101,3/1000) + (0,044)²] V1 ≈ 3,98 m/s Portanto, a velocidade máxima V1 possível para ocorrer cavitação é de aproximadamente 3,98 m/s.