Ed
há 21 horas
Para resolver essa questão, podemos usar a equação da continuidade para fluidos incompressíveis, que afirma que a vazão (Q) deve ser constante ao longo da tubulação. A equação da continuidade é dada por: \[ Q = A_1 \cdot v_1 = A_2 \cdot v_2 \] onde: - \( A_1 \) e \( A_2 \) são as áreas das seções transversais da tubulação nos diâmetros 5,0 cm e 2,0 cm, respectivamente. - \( v_1 \) é a velocidade na seção de 5,0 cm (0,8 m/s). - \( v_2 \) é a velocidade na seção de 2,0 cm que queremos encontrar. Primeiro, calculamos as áreas: 1. Para o diâmetro de 5,0 cm: \[ A_1 = \pi \left(\frac{d_1}{2}\right)^2 = \pi \left(\frac{0,05}{2}\right)^2 = \pi \left(0,025\right)^2 \approx 0,0019635 \, m^2 \] 2. Para o diâmetro de 2,0 cm: \[ A_2 = \pi \left(\frac{d_2}{2}\right)^2 = \pi \left(\frac{0,02}{2}\right)^2 = \pi \left(0,01\right)^2 \approx 0,0003142 \, m^2 \] Agora, aplicamos a equação da continuidade: \[ A_1 \cdot v_1 = A_2 \cdot v_2 \] Substituindo os valores: \[ 0,0019635 \cdot 0,8 = 0,0003142 \cdot v_2 \] Calculando: \[ 0,0015708 = 0,0003142 \cdot v_2 \] Agora, isolamos \( v_2 \): \[ v_2 = \frac{0,0015708}{0,0003142} \approx 5,0 \, m/s \] Portanto, a velocidade do fluido na seção da tubulação de diâmetro reduzido é igual a: b) 5,0
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