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A vazão, que é a taxa de variação do volume com o tempo, é um importante parâmetro dos projetos hidráulicos. O projetista precisa dimensionar, de f...

A vazão, que é a taxa de variação do volume com o tempo, é um importante parâmetro dos projetos hidráulicos. O projetista precisa dimensionar, de forma adequada, toda a tubulação do projeto, fornecendo a quantidade exata de água em tempo hábil para o usuário final. Nos projetos hidráulicos, é comum o uso de tubulações de diferentes diâmetros, de acordo com o local onde a tubulação será instalada. Assim, existe, na Física, um interessante enunciado para os movimentos dos fluídos: 'tudo o que entra precisa sair'. A frase é uma forma popular de citar o princípio da continuidade, ou seja, se um fluido entrar por uma tubulação de diâmetro x e, em qualquer ponto a tubulação tiver o seu diâmetro alterado, a vazão continuará sendo a mesma. Em um teste para um projeto hidráulico, um engenheiro derramou 2 litros de água por uma tubulação de 5 cm (2 polegadas) de diâmetro em 10 segundos. Do outro lado da tubulação, a água irá passar por um tubo de diâmetro 2,5 cm (1 polegada). Em visto disso e considerando pi igual a 3, marque a alternativa que representa a velocidade de saída da água na tubulação estreitada.


A) 0,44 m/s
B) 0,33 m/s
C) 0,82 m/s
D) 0,22 m/s
E) 0,11 m/s

Essa pergunta também está no material:

AVGs UNISA_2022
750 pág.

Engenharia Civil

💡 1 Resposta

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Para resolver esse problema, podemos utilizar o princípio da continuidade, que afirma que a vazão de um fluido é constante em um sistema fechado. Assim, podemos utilizar a equação Q = A * V, onde Q é a vazão, A é a área da seção transversal da tubulação e V é a velocidade do fluido. No início da tubulação, temos uma área de seção transversal de 5 cm, o que corresponde a um raio de 2,5 cm. Assim, a área da seção transversal é A = pi * r^2 = 3,14 * (2,5 cm)^2 = 19,63 cm^2. A vazão é de 2 litros em 10 segundos, o que corresponde a 0,2 litros por segundo ou 0,0002 m^3/s. Substituindo os valores na equação Q = A * V, temos: 0,0002 m^3/s = 19,63 cm^2 * V V = 0,0002 m^3/s / 19,63 cm^2 V = 0,000102 m/s Na tubulação estreitada, temos uma área de seção transversal de 2,5 cm, o que corresponde a um raio de 1,25 cm. Assim, a área da seção transversal é A = pi * r^2 = 3,14 * (1,25 cm)^2 = 4,91 cm^2. Substituindo os valores na equação Q = A * V, temos: 0,0002 m^3/s = 4,91 cm^2 * V V = 0,0002 m^3/s / 4,91 cm^2 V = 0,0408 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra A) 0,44 m/s.

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