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Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 0,06 m3is. O diâmetro do tubo sofre um estrangulamento e é reduzido para um novo valor igual a 4,8 cm. Gostaríamos de estudar a velocidade de escoamento ao longo dessa tubulação. Considerando um perfil de velocidade uniforme, a velocidade máxima da água que atravessa este tubo é um número entre. A B c D E Entre 31 e 40 m/s. Entre O e 10 m/s. Entre 21 e 30 m/s. Acima de 41 m/s. Entre 11 e 20 m/s.
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Rê Da Silva

semana passada

Respostas

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semana passada

Para resolver essa questão, precisamos usar a equação da continuidade, que relaciona a vazão (Q), a área da seção transversal (A) e a velocidade (v) do fluido. A equação é dada por: \[ Q = A \cdot v \] Primeiro, vamos calcular a área da seção transversal do tubo original e do tubo estrangulado. 1. Cálculo da área do tubo original (diâmetro de 12 cm): - O raio \( r_1 \) é metade do diâmetro: \( r_1 = 12 \, \text{cm} / 2 = 6 \, \text{cm} = 0,06 \, \text{m} \) - A área \( A_1 \) é dada por: \[ A_1 = \pi r_1^2 = \pi (0,06)^2 \approx 0,0113 \, \text{m}^2 \] 2. Cálculo da velocidade no tubo original: - Sabemos que a vazão \( Q = 0,06 \, \text{m}^3/\text{s} \). - Usando a equação da continuidade: \[ v_1 = \frac{Q}{A_1} = \frac{0,06}{0,0113} \approx 5,31 \, \text{m/s} \] 3. Cálculo da área do tubo estrangulado (diâmetro de 4,8 cm): - O raio \( r_2 \) é: \( r_2 = 4,8 \, \text{cm} / 2 = 2,4 \, \text{cm} = 0,024 \, \text{m} \) - A área \( A_2 \) é dada por: \[ A_2 = \pi r_2^2 = \pi (0,024)^2 \approx 0,0018 \, \text{m}^2 \] 4. Cálculo da velocidade no tubo estrangulado: - Usando a equação da continuidade novamente: \[ v_2 = \frac{Q}{A_2} = \frac{0,06}{0,0018} \approx 33,33 \, \text{m/s} \] Agora, analisando as alternativas: - Entre 31 e 40 m/s: Correta - Entre 0 e 10 m/s: Incorreta - Entre 21 e 30 m/s: Incorreta - Acima de 41 m/s: Incorreta - Entre 11 e 20 m/s: Incorreta Portanto, a resposta correta é: Entre 31 e 40 m/s.

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