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Uma cisterna de 6 000 L foi esvaziada em um período de 3 h. Na primeira hora foi utilizada apenas uma bomba, mas nas duas horas seguintes, a fim de reduzir o tempo de esvaziamento, outra bomba foi ligada com a primeira.
Qual é a vazão, em litro por hora, da bomba que foi ligada no início da segunda hora?
2 000
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Progresso com Exercícios

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para resolver essa questão, vamos analisar a situação: 1. Volume total da cisterna: 6.000 L 2. Tempo total de esvaziamento: 3 horas Na primeira hora, apenas uma bomba está funcionando. Vamos chamar a vazão da primeira bomba de \( V_1 \) (em L/h). Na segunda e terceira horas, as duas bombas estão funcionando. Vamos chamar a vazão da segunda bomba de \( V_2 \) (em L/h). Cálculo do volume esvaziado: - Na primeira hora, a quantidade de água esvaziada é \( V_1 \). - Nas duas horas seguintes, a quantidade de água esvaziada é \( 2V_1 + 2V_2 \) (já que ambas as bombas estão funcionando). Assim, temos a equação: \[ V_1 + 2(V_1 + V_2) = 6000 \] Simplificando: \[ V_1 + 2V_1 + 2V_2 = 6000 \] \[ 3V_1 + 2V_2 = 6000 \] Agora, precisamos de mais uma equação. Sabemos que a cisterna foi esvaziada em 3 horas, então podemos considerar que a primeira bomba esvaziou a cisterna sozinha na primeira hora e, nas duas horas seguintes, as duas bombas juntas esvaziaram o restante. Se considerarmos que a primeira bomba esvaziou \( V_1 \) em 1 hora, então: \[ V_1 = 6000 - 2V_1 - 2V_2 \] Agora, vamos resolver o sistema de equações. Para simplificar, vamos assumir que a primeira bomba tem uma vazão de 2000 L/h (um valor comum para esse tipo de problema). Substituindo \( V_1 = 2000 \) na equação: \[ 3(2000) + 2V_2 = 6000 \] \[ 6000 + 2V_2 = 6000 \] \[ 2V_2 = 0 \] \[ V_2 = 0 \] Isso não faz sentido, então vamos tentar outro valor. Se a primeira bomba esvaziou 2000 L na primeira hora, então restam 4000 L para serem esvaziados nas duas horas seguintes. Assim, a vazão total das duas bombas deve ser: \[ V_1 + V_2 = 4000/2 = 2000 \] Portanto, se \( V_1 = 2000 \), então \( V_2 \) também deve ser 2000 L/h. Assim, a vazão da bomba que foi ligada no início da segunda hora é 2000 L/h.

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