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Um fluido incompressível e sem viscosidade é transportado por um tubo cilíndrico horizontal de raio R = 2,0 cm com a velocidade V = 3,0 m/s. A partir de um certo ponto, o tubo se bifurca em dois tubos, também horizontais, com raios R’ = 1,0 cm. A velocidade V’ do fluido nos tubos após a bifurcação, em m/s, é de:
(A) 1,5
(B) 3,0
(C) 6,0
(D) 9,0
(E) 12,0
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Questões Para o Saber

há 8 meses

Respostas

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há 8 meses

Para resolver essa questão, podemos usar o princípio da conservação da massa, que para um fluido incompressível é expresso pela equação da continuidade. A equação da continuidade diz que a vazão (Q) deve ser constante ao longo do tubo. A vazão é dada por: \[ Q = A \cdot V \] onde \( A \) é a área da seção transversal do tubo e \( V \) é a velocidade do fluido. 1. Cálculo da área do tubo inicial (A): O raio do tubo inicial é \( R = 2,0 \, \text{cm} = 0,02 \, \text{m} \). A área \( A \) é dada por: \[ A = \pi R^2 = \pi (0,02)^2 = \pi (0,0004) \approx 0,00125664 \, \text{m}^2 \] 2. Cálculo da vazão inicial (Q): A velocidade inicial \( V = 3,0 \, \text{m/s} \). Portanto, a vazão inicial \( Q \) é: \[ Q = A \cdot V = 0,00125664 \cdot 3,0 \approx 0,00376992 \, \text{m}^3/\text{s} \] 3. Cálculo da área do tubo após a bifurcação (A'): O raio do tubo após a bifurcação é \( R' = 1,0 \, \text{cm} = 0,01 \, \text{m} \). A área \( A' \) é: \[ A' = \pi (R')^2 = \pi (0,01)^2 = \pi (0,0001) \approx 0,00031416 \, \text{m}^2 \] 4. Cálculo da nova velocidade (V'): Como a vazão deve ser constante, temos: \[ Q = A \cdot V = A' \cdot V' \] Portanto: \[ 0,00376992 = 0,00031416 \cdot V' \] Resolvendo para \( V' \): \[ V' = \frac{0,00376992}{0,00031416} \approx 12,0 \, \text{m/s} \] Assim, a velocidade \( V' \) do fluido nos tubos após a bifurcação é de: (E) 12,0.

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A soma de três números (x, y e z) vale k. Determine quais são esses números, nessa ordem, para que o produto entre eles seja máximo, sabendo que x é o dobro de y, e assinale a opção correta.
A) k/2, k/4, k/4
B) k/5, k/10, 4k/5
C) k/4, k/8, 3k/8
D) 4k/9, 2k/9, k/3
E) k/2, k/4, k/8

Dado um sistema composto por 48 linhas telefônicas em que é o número de linhas em uso. Sendo uma variável X uniforme discreta que assume os valores de 0 a 48 tem-se que a média e a variância serão:
A) 24 e 200
B) 24 e 12
C) 12 e 24
D) 24 e 0
E) 24 e 14,4

Observe a figura a seguir. Analisando-se o sistema de polias acima, no qual o peso do bloco vale P e a força vertical exercida na extremidade livre da corda vale F, pode-se afirmar que:
A) F é duas vezes maior que P.
B) F é duas vezes menor que P.
C) F é quatro vezes maior que P.
D) F é quatro vezes menor que P.
E) F é igual a P.

Um campo elétrico uniforme possui as linhas de campo elétrico paralelas entre si. Qual é a diferença de potencial entre dois pontos, A e B, que estão sobre uma reta suporte perpendicular às linhas de campo e distantes entre si 30mm? Dado: campo elétrico: 10N/C
A) 127V
B) 3V
C) 0,3V
D) 0,09V
E) 0V

Pela lei zero da termodinâmica, tem-se que:
A) A integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica do trabalho, durante qualquer ciclo percorrido por um sistema.
B) A igualdade de temperatura de dois corpos com um terceiro corpo é um indicador de que os três têm igualdade de temperatura entre si.
C) Um moto-perpétuo de segunda espécie é impossível de ser construído.
D) Um dispositivo que opere segundo um ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos, além da transferência de calor de um corpo frio para um corpo quente, é impossível de ser construído.
E) Um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos, além do levantamento de um peso e da troca de calor com um único reservatório térmico, é impossível de ser construído.

Considere um gás ideal, colocado no interior de êmbolo a uma temperatura de 27°C e à pressão de 10N/m², em um volume de 5m³. Suponha que esse gás sofra uma expansão isobárica e sua temperatura atinja o triplo do valor inicial. Assinale a opção que apresenta o trabalho realizado sobre o gás em Joules.
A) 20
B) 60
C) 100
D) 140
E) 180

Observe a figura a seguir. A carga da figura acima tem massa de 20kg e é levantada pelo sistema de polias mostrado. Determine a força F na corda em função do ângulo θ, e assinale a opção correta. Dado: aceleração da gravidade = 10 m/s²
A) 00 cos (θ) N2
B) 00 sec (θ) N2
C) 00 cos (θ) N1
D) 00 sec (θ) N1
E) 00 cossec(θ) N1

Encheu-se um balão com ar quente, de forma que este alcançasse um volume de 15,0 m³ e o ar dentro do balão ficasse a uma temperatura média de 75°C. O ar da vizinhança está a 24°C e a uma pressão média de 1,0 atm. O balão foi amarrado para que não subisse, sendo necessária uma força de tração no cabo de 10,0 N. Considerando que o ar dentro e fora do balão são gases ideais e desprezando a massa do tecido do balão, calcule a pressão média dentro do balão, em atm, e assinale a opção correta. Dados: massa molar do ar = 0,0290 kg/mol R = 8,314 J/(mol.K) g = 9,81 m/s²
A) 1,10
B) 1,20
C) 1,30
D) 1,40
E) 1,45

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