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Física

Colégio Objetivo
Um líquido de densidade 800 kg/m³ flui em um tubo com um diâmetro de 0,1 m. Se a velocidade do líquido na seção 1 é de 4 m/s, qual será a pressão na seção 2, onde o diâmetro é de 0,05 m, considerando que a pressão na seção 1 é de 150 kPa?
a) 120 kPa
b) 130 kPa
c) 140 kPa
d) 150 kPa
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Estudando com Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a equação da continuidade e a equação de Bernoulli. 1. Equação da continuidade: A vazão deve ser constante em um tubo, então: \[ A_1 \cdot v_1 = A_2 \cdot v_2 \] Onde \(A\) é a área da seção do tubo e \(v\) é a velocidade do líquido. A área \(A\) é dada por: \[ A = \frac{\pi d^2}{4} \] Para a seção 1 (diâmetro \(d_1 = 0,1 m\)): \[ A_1 = \frac{\pi (0,1)^2}{4} = 0,00785 m^2 \] Para a seção 2 (diâmetro \(d_2 = 0,05 m\)): \[ A_2 = \frac{\pi (0,05)^2}{4} = 0,00196 m^2 \] Agora, usando a equação da continuidade: \[ 0,00785 \cdot 4 = 0,00196 \cdot v_2 \] \[ v_2 = \frac{0,00785 \cdot 4}{0,00196} \approx 16 m/s \] 2. Equação de Bernoulli: Agora, aplicamos a equação de Bernoulli entre as seções 1 e 2: \[ P_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 \] Onde \(P_1 = 150 kPa\) e \(\rho = 800 kg/m³\). Substituindo os valores: \[ 150000 + \frac{1}{2} \cdot 800 \cdot (4)^2 = P_2 + \frac{1}{2} \cdot 800 \cdot (16)^2 \] \[ 150000 + 6400 = P_2 + 12800 \] \[ 156400 = P_2 + 12800 \] \[ P_2 = 156400 - 12800 = 143600 Pa = 143,6 kPa \] Agora, analisando as alternativas: a) 120 kPa b) 130 kPa c) 140 kPa d) 150 kPa A pressão na seção 2 é aproximadamente 143,6 kPa, que não está exatamente nas opções, mas a mais próxima é a alternativa c) 140 kPa. Portanto, a resposta correta é: c) 140 kPa.

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