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O extravasor de uma caixa de água, informalmente chamado de ''ladrão'', tem 20 mm de diâmetro e está a 10 m do chão. Se a distância alcançada pelo jato é de 2,7 m, qual é a vazão desperdiçada?

0,6 L/s
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Desafios para Aprender

há 2 anos

Respostas

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há 11 meses

Para calcular a vazão desperdiçada pelo extravasor, podemos usar a fórmula da vazão (Q): \[ Q = A \cdot v \] onde: - \( A \) é a área da seção transversal do extravasor, - \( v \) é a velocidade do jato. Primeiro, vamos calcular a área \( A \) do extravasor, que é um círculo: \[ A = \pi \cdot r^2 \] O diâmetro do extravasor é de 20 mm, então o raio \( r \) é de 10 mm ou 0,01 m. \[ A = \pi \cdot (0,01)^2 \approx 3,14 \times 10^{-4} \, m^2 \] Agora, precisamos calcular a velocidade \( v \) do jato. Podemos usar a fórmula da velocidade de um fluido em queda livre: \[ v = \sqrt{2gh} \] onde: - \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²), - \( h \) é a altura (10 m). \[ v = \sqrt{2 \cdot 9,81 \cdot 10} \approx \sqrt{196,2} \approx 14,0 \, m/s \] Agora, substituímos \( A \) e \( v \) na fórmula da vazão: \[ Q = 3,14 \times 10^{-4} \cdot 14,0 \approx 0,004396 \, m^3/s \] Convertendo para litros por segundo (1 m³ = 1000 L): \[ Q \approx 0,004396 \times 1000 \approx 4,396 \, L/s \] Parece que houve um erro na interpretação da pergunta, pois a distância do jato não foi utilizada para calcular a vazão. A vazão correta deve ser uma das opções dadas. Se considerarmos a distância do jato (2,7 m) e a altura (10 m), a vazão pode ser ajustada, mas a resposta correta não pode ser determinada apenas com os dados fornecidos. Por favor, verifique se há mais informações ou se a pergunta precisa ser reformulada.

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Craque NetoCraque Neto

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há 2 anos

Para determinar a vazão desperdiçada pelo extravasor da caixa de água, podemos utilizar a equação da vazão de um líquido através de um orifício. A vazão (Q) pode ser calculada pela fórmula: Q = A * V Onde: Q = vazão (em m³/s) A = área do orifício (em m²) V = velocidade do jato (em m/s) Primeiramente, precisamos calcular a área do orifício do extravasor, que é um círculo. Utilizando a fórmula da área de um círculo (A = π * r²), sendo o raio (r) igual a metade do diâmetro (10 mm = 0,01 m), temos: A = π * (0,01 m)² A = π * 0,0001 m² A = 0,0001π m² Agora, podemos calcular a vazão utilizando a velocidade do jato fornecida (2,7 m) e a área do orifício: Q = 0,0001π m² * 2,7 m/s Q = 0,00027π m³/s Para obter o valor em litros por segundo, podemos converter o resultado para litros (1 m³ = 1000 L): Q = 0,00027π m³/s * 1000 L/m³ Q = 0,27π L/s Considerando que π é aproximadamente 3,14, temos: Q ≈ 0,27 * 3,14 L/s Q ≈ 0,848 L/s Portanto, a vazão desperdiçada pelo extravasor da caixa de água é de aproximadamente 0,848 L/s, o que corresponde à opção 0,8 L/s.

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Um engenheiro terá que encontrar a vazão de escoamento total do canal de seção composta a seguir. Para uma resolução mais rápida e aplicando os conhecimentos de hidráulica, ele fez as seguintes afirmacoes:
I - As linhas formadas por b-a delimitando as áreas de Q1 e Q3 são fundamentais para o cálculo das áreas, e elas são incluídas para o cálculo do perímetro molhado.
II - É possível calcular rapidamente as vazões de Q1 + Q3 considerando um trapézio de base Bq1+ Bq2.
III - Caso queira calcular seções em formato de triângulo, considera-se como um trapézio de base igual a zero.
I e II.
Somente a I.
Somente a II.
II e III.
Somente a III.

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