Buscar

preciso de uma ajuda na questão de física

Uma seringa hipodérmica contém um medicamento com a densidade da água. O cano da seringa
tem área transversal de 2,50 x 10-5 m2, e a agulha tem área transversal de 1,00 x 10-8 m2. Na ausência
de uma força no êmbolo, a pressão em todos os pontos é 1,00 atm. Uma força F de módulo 2,00 N
atua sobre o êmbolo, fazendo o medicamento esguichar horizontalmente da água. Determine a
velocidade do medicamento conforme sai da ponta da agulha.
6)

💡 3 Respostas

User badge image

Flávio Sousa

Podemos resolver essa questão usando a equação de Bernolli, onde ela diz que:

 (1)             p + v²*d/2 + dgh = P + V²d/2 + dgH

onde p = pressão no ênbolo, P = pressão na agulha, v = velocidade do medicamento dentro da seringa e V = velocidade do medicamnte na agulha, d = densidade do medicamento, g = aceleração da gravidade, h = altura do medicamento na seringa e H = altura do medicamento na agulha.

Como o medicamento é esquichado horizontalmente temos que H = h e a equação a cima se torna:

  (2)              p + v²*d/2 = P + V²d/2

considerando o medicamente sendo um fluido incompressível, temos que o volume de medicamento que sai da seringa (l) é o mesmo volume de medicamento que sai da agulha (L) e como a tanto a seringa como a agulha são cilíndricas temos:

ab = AB

onde a = área da seringa, A = área da agulha, b = distancia percorrida pelo medicamento na seringa, e B é a distância percorrida pelo medicamento na agulha, usando um pouco de mecanica do movimento temos:

avt = AVt, onde t é o tempo gasto, assim: av = AV e

(3)             v = VA/a

subistituindo eq. 3 na eq 2 temos:

p + (VA/a)²*d/2 = P + V²d/2

e portanto

V² = 2(p - P) / [(1 - A²/a²)*d]

como a pressão atimosférica é somada em todos os pontos podemos considerada sendo 0 para facilitar os cálculos, dessa foma P = 0, pois o medicamento saindo pela agulha está se comportando como um jato livre, assim temos

(4)            V² = 2(p) / [(1 - A²/a²)*d]

sabendo que pressão = força/área temos:

(5)                 V² = 2(F/a) / [(1 - A²/a²)*d]

onde F é a força exescita no êmbolo. Desta forma subistituindo os valores dados na questão (no SI) na equação 5 e lenbrando que d = 1000kg/m³, temos finalmente que:

V = 12,65 m/s

 

7
Dislike0
User badge image

RD Resoluções

Pressão:
P = 2/2,0 .10^-5 = 1 . 10^5 N/m²
Equivalente à altura.
Aplicaremos:

P = μ.g.h
P = μ.g.h = 1000(kg/m³) x 10h

1x10^5 N/m²
h = 10 m

Agora aplicaremos a fórmula abaixo:

mv²/2 = mgh
v² = 2 x10^2
v = √ 200

v = 14

Resposta final: a velocidade que o medicamento sai pela agulha é de : 14 m/s

3
Dislike1
User badge image

Flávio Sousa

e acertado também

2
Dislike0

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

✏️ Responder

SetasNegritoItálicoSublinhadoTachadoCitaçãoCódigoLista numeradaLista com marcadoresSubscritoSobrescritoDiminuir recuoAumentar recuoCor da fonteCor de fundoAlinhamentoLimparInserir linkImagemFórmula

Para escrever sua resposta aqui, entre ou crie uma conta

User badge image

Outros materiais