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Considere que se deseja usar uma bomba, cujo desempenho é descrito pelos dados acima, para encher um reservatório de 1.200 L que se encontra 30 m a...

Considere que se deseja usar uma bomba, cujo desempenho é descrito pelos dados acima, para encher um reservatório de 1.200 L que se encontra 30 m acima da entrada da bomba. Para fazer a tubulação entre a bomba e o reservatório seriam usados 200 m de cano. Nessa situação, é de se esperar que a bomba consiga encher o reservatório


a) entre 30 e 40 minutos.
b) em menos de 30 minutos.
c) em mais de 1 h e 40 minutos.
d) entre 40 minutos e 1 h e 10 minutos.
e) entre 1 h e 10 minutos e 1 h e 40 minutos.

Essa pergunta também está no material:

enem 2011 2008
31 pág.

Física Universidade de BrasíliaUniversidade de Brasília

Respostas

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Para resolver esse problema, precisamos calcular o tempo que a bomba levará para encher o reservatório. Primeiro, precisamos calcular a vazão da bomba, que é de 600 L/h (litros por hora). Em seguida, precisamos calcular a velocidade da água no cano. Para isso, usamos a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade e a altura da água em um sistema. Assumindo que a pressão na entrada da bomba é igual à pressão na saída do cano (já que o cano está aberto na extremidade superior), temos: P + 1/2 * rho * v^2 + rho * g * h = constante Onde: - P é a pressão na entrada da bomba (que é igual à pressão atmosférica) - rho é a densidade da água - v é a velocidade da água no cano - g é a aceleração da gravidade - h é a altura da água acima da entrada da bomba Assumindo que a velocidade da água na entrada da bomba é zero, temos: 1/2 * rho * v^2 + rho * g * h = constante Isolando v, temos: v = sqrt(2 * g * h) Substituindo os valores, temos: v = sqrt(2 * 9,81 * 30) = 24,3 m/s Agora podemos calcular o tempo que a água levará para percorrer os 200 m de cano. Para isso, usamos a equação: tempo = distancia / velocidade Substituindo os valores, temos: tempo = 200 / 24,3 = 8,23 s Finalmente, podemos calcular o tempo que a bomba levará para encher o reservatório. Para isso, usamos a equação: tempo = volume / vazao Substituindo os valores, temos: tempo = 1200 / 600 = 2 h Portanto, a resposta correta é a alternativa c) em mais de 1 h e 40 minutos.

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