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Um tubo de seção transversal constante transporta água com uma vazão de 10 litros por segundo (L/s). Se o diâmetro do tubo for reduzido à metade, sem que a pressão varie, o que acontecerá com a velocidade de escoamento da água? Questão 8Escolha uma opção: A velocidade aumentará quatro vezes. A velocidade permanecerá constante. A velocidade aumentará oito vezes. A velocidade será reduzida à metade. A velocidade será duplicada.
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Paulo Viana

mês passado

Respostas

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mês passado

Para resolver essa questão, podemos usar a equação da continuidade, que afirma que a vazão (Q) é igual à área da seção transversal (A) multiplicada pela velocidade (v) do fluido: \[ Q = A \cdot v \] Quando o diâmetro do tubo é reduzido à metade, a área da seção transversal diminui. A área de um círculo é dada por: \[ A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \frac{\pi d^2}{4} \] Se o diâmetro é reduzido à metade, a nova área (A') será: \[ A' = \pi \left(\frac{d/2}{2}\right)^2 = \frac{\pi (d/2)^2}{4} = \frac{\pi d^2}{16} \] A nova área é 1/4 da área original. Como a vazão (Q) permanece constante (10 L/s), podemos relacionar a velocidade inicial (v) e a nova velocidade (v'): \[ Q = A \cdot v = A' \cdot v' \] Substituindo as áreas: \[ A \cdot v = \frac{A}{4} \cdot v' \] Portanto: \[ v' = 4v \] Isso significa que a velocidade de escoamento da água aumentará quatro vezes. A resposta correta é: A velocidade aumentará quatro vezes.

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